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软玻璃的 机械强度
[添加时间] 2016-11-24 [访问量] 584 [返回]

      软玻璃的力学性质主要包括软玻璃的 机械强度、软玻璃的弹性、软玻璃的硬度和脆性等,对软玻璃的使用有着非常重要意义。

软玻璃的 机械强度-软玻璃生产厂家 来为大家娓娓道来:

★软玻璃的 机械强度的基木概念 

         软玻璃的 机械强度是指在受力过程中,从开始受载到断裂所能达到的最大的应力值。按照受力情况的不同,软玻璃的 机械强度一般用耐压强度、抗折强度、抗张强度和抗冲击强度等指标表示。从机械性能的角度来看,软玻璃得到广泛应用的原因之一就是它有高的抗压强度和硬度。然而,由于软玻璃的抗折强度和抗张强度不高,并且脆性很大,使软玻璃的使用受到一定的限制。为了提高软玻璃的 机械强度,可采用退火、钢化、表面处理一与涂层、微晶化以及与其他材料复合等方法。这些方法可以使软玻璃的 机械强度大大提高,有的可使抗折强度成倍甚至十几倍地增加。

软玻璃的 机械强度与化学组成、表而和内部结构、温度、热处理条件等因素有关。 在常温下 软玻璃是一种弹性材料,它在负荷作用下产生变形,当负荷除去后又恢复原有的形状。只要在弹性极限内,并且负荷时间不长,应变的产生及消失是瞬间完成的,虎克弹性定律是可以适用的,但当负荷时间较长时就会有变形滞后 现象。

在较高温 度下,约在转变点到变形点这一区间,软玻璃的变形是由于a滞流动, 也有人认为是塑性流动所引起的。在更高的温度下,软玻璃完全为A滞流动。

★软玻璃 的理论强度与实际强度 

      软玻璃(水晶板)的理论 强度是按不同理论计算方法(如根据化 学键强度、弹性模量等)推导得出 的无缺陷的软玻璃强度。即从不同理论角度来分析材料所能承受的最大应力。从原子间结合的情况来看,是分离原子(或离子)所需的最 小应力。

软玻璃的 抗张强度一般在34. 3 -83. 3 MPa之间,而 抗压强度一般在1.96 ^-4. 9 GPa之间。但 是,窗软玻璃和瓶罐软玻璃的实际抗折强度只有6. 86MPa,与理论 强度相差2^3个数量级 。 软玻璃的 实际强度低的原因是由于软玻璃的脆性和软玻璃中存在有微裂纹(尤其是表 而微裂纹)和不均匀 区(力学弱点)所引起的 。由于软玻璃受到应力作用时不会产生流动,表而上的微裂纹便急剧扩展,并且应力集中,以致破裂。

★ 影响软玻 璃机械强度的主要因素

       化学键与 化学组成对软玻璃机械强度的影响,是指键强及单位体积内键的数目对强度的影响,不同组成的软玻璃,其结构间的键强也不同。如桥氧离子与非桥氧离子的键强不同,碱金属离子与碱土金属离子的键强也不一样,下图表示三种 不同结构强度的软玻璃。 石英软玻 璃的强度最高,含有R2‘离子的 软玻璃强度次之,强度最低的是含有大量R‘离子的 软玻璃。一般软玻璃强度随化学组成的变化在34. 3 -88.2MPa间波动。CaO, BaO, B, 0, ( 15 % 以下), AI, O,对强度 影响较大,哑0, Zn0, Fee 0,等影响不 大。

单位体积 内的键数,是指结构网的疏密程度。结构网稀,强度就低。 各组成氧 化物对软玻璃抗张强度的提高作用顺序是:A1, 0, > (Si02,吨0, ZnO) B,O, > Fe, 03 > ( BaO, CaO, Pb0),括号中 的组分作用大致相同。 软玻璃的 抗张强度。,和抗压强度。。按加和性法则用下式计算 (3F=P,F,+P2 F2+’二+P,F.(1一4) ac=P, C,+P, C2+…+P. C. 式中pI, P,,., P.—软玻璃 中各种组成氧化物的质量百分含量; F,, F2, "" , F.—各组成 氧化物抗张强度计算系数; C., C2, ..., Co—各组成 氧化物抗压强度计算系数。
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