Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
371
10
I
i
I
I
4
1 | М20 Стекло -
0080 / керамика 9606
/ /1723
7; 7 Ап
А ~Г 7070 -j
У
7800
73^0 L
100 200 300 Ш
Температура, °C
500 *00
Рис. 120. Зависимость диэлектрической постоянной различных сортов стекла от температуры.
1723
,794-0 Стеклокерамика. 0606 7070 7900 0120
77^0
JJ080
W0 200 300 Ш 500 600
Температура ствнла, ° С
Рис. 121. Зависимость объемного электрического сопротивления от температуры.
нашатырный спирт (NH4OH) — примерно на 5% сильнее.
Вязкость. При обычных температурах вязкость стекла настолько высока, что ее можно считать бесконечной. Однако при повышении температуры вязкость падает и стекло постепенно приобретает характер жидкости. На кривой зависимости вязкости от температуры можно произвольно выбрать четыре точки для характеристики степени размягчения стекла при переходе от твердого состояния к жидкому. Эти точки, или характеристические температуры, приведены в столбце 11 табл. 86.
Следующие определения характерных температур: точка закал-
ки, точка отжига и точка размягчения — взяты из данных, принятых Американским Обществом Испытания Материалов (ASTM). Определение точки температуры обработки используется фирмой «Корнинг» и соответствует верхней границе области обработки по определению ASTM.
Точка закалки — это температура нижней границы области отжига, при которой снятие внутренних напряжений в основном происходит за 4 ч. Точка закалки соответствует вязкости 1014’5 пз, измеренной экспериментальным путем.
В основном точка закалки характеризует максимальный предел рабочей температуры отожженного стекла. (Применение закаленных стекол ограничено значительно более низкой абсолютной максимальной температурой, так как последние начинают терять свое закаленное состояние в области ниже точки закалки).
Точка отжига — это температура верхней границы области отжига, при 'которой 'внутренние напря-15 мин. Точка отжига соответствует
жения в основном снимаются за вязкости 1013>° пз, измеренной опытным путем.
В процессе отжига стекло нагревают несколько выше точки отжига и медленно охлаждают до температуры несколько ниже точки закалки. При этом возможна деформация стекла при температуре примерно на 50° выше точки отжига.
Точка размягчения — это температура, при которой равномерный стержень диаметром 0,55—0,75 см и длиной 23,5 см удлиняется под
372
2,0
i*w3
fJB Кб
ГЛ t,2
I
I
^Л7ЭОО 1 1
< 1 1 1— 1
гч 1 1 . 1
X С текло - .. ^ 4—
эамика /3606 1
7: 7^0 N V- 1 1 1
V \ \ 1 Ч !-
> Н-
-А- М 1
\ 1
К 1 —f—
1 -1-
1 1 —1—
1 1
200
250 300 350 Ш Температура, °C
500 600
Рис 122 Пробой стекол при высоких температурах (1 мин толщины при 60 гц).
действием собственного веса со скоростью 1 мм/мин при нагреве верхних 10 см его длины со скоростью приблизительно 5°С/мин. Для стекла плотностью примерно
2,5 г/см3 эта температура соответствует вязкости 107’6 пз.
В точке размягчения стекло очень быстро деформируется и начинает 'схватываться с другими материалами.
Точка обработки — это температура, при которой стекло достаточно мягко для горячей обработки большинством обычных стеклодувных методов. Вязкость в точке обработки составляет 104 пз.
Термическое расширение. При увеличении температуры стекло стремится увеличить свои размеры. Обычно изменение размеров стекла меньше, чем у большинства других материалов; однако вследствие хрупкости стекла температурное расширение часто приобретает большое значение при решении вопроса о сопротивлении стекла термоудару и при проектировании жестких спаев с другими материалами, такими как металлы, керамика и другие стекла.
На рис. 126 показан ряд типичных кривых температурного расширения стекла. Относительное изменение длины (AL/L) изображено здесь в зависимости от температуры Т °'С. Следует отметить, что кривые вначале линейны, но далее постепенно отклоняются вверх, указывая на более высокую степень расширения по достижении зоны » отжига. Термин «расширение», который § приведен в таблице под названием «темпе- ^ ратурный коэффициент линейного расширения», показывает наклон начальной линейной части кривой. Чтобы быть более точными, укажем, что эта величина показывает среднее относительное удлинение на 1 °С между 0 и 300 °С. Эгот рисунок хорошо отображает способность стекла выдерживать термоудар. Кроме того, график дает общие ,5 указания по совместимости спаев. Однако, чтобы сделать точное предсказание о согла-суемости температурных коэффициентов линейного расширения для различных спаев, необходимо полностью знать кривые расширения обоих стекол вплоть до температур изготовления спаев.
На температурное расширение стекла до некоторой степени влияет тепловая обработка, и по этой причине измерения температурных коэффициентов всегда проводятся на хорошо отожженных образцах.
Оптические свойства. Основными требованиями к оптическим стеклам являются отсутствие физических несовершенств и наличие достаточно широкого ассортимента стекол. Изготовляются оптиче-
