Основные линейного отжига оптического стекла - Данюшевский Е.Э.
Скачать (прямая ссылка):
80
отклонение лежит в пределах 7-4-10 • 10-4; наконец, для 4-й оно составляет от 10 до 20 • 10~4.
Отжигом можно переводить стекло из одной категории в другую.
Интересно отметить, что формула (40) оказалась справедливой (с точностью до' Г- 10~4) и для закалки стекла, т. е. при весьма большой скорости снижения температуры в области отжига, например, порядка 10 000°/час. Вследствие этого закалочные числа можно определять путем расчета по известным скорости закалки и коэффициенту т; скорость закалки можно измерить секундомером. Например, вычислим закалочное число для стекла марки К8 (т~\ ¦ 10_3) при скорости закалки 10 0007час:
Па возможности вычислять закалочные числа основана методика определения закалочных чисел, описанная в приложении 1.
Может показаться странным, что формула (40), выведенная для идеального отжига, оказалась применимой и для закалки —• процесса грубого и связанного с весьма большими скоростями снижения температуры, а следовательно, с большими перепадами ее по объему стекла. Это объясняется тем, что формулу (40) мы применяли только к закалке очень малых кусочков стекла — размером 5X5X2 ммл, в которых перепад температуры во время охлаждения с большой скоростью h (порядка 10 000°/час) согласно формуле (2) составит
В этих условиях формула (40) будет применима с точностью до
1 • 10~4, так как температурная кривая в центре образца только слегка сдвинута во времени от температурной кривой на его поверхности. Кроме того, условием применимости формулы (40) еще является большое численное значение для ?; это условие в закалке соблюдается, так как температура закалки приблизительно на 120° выше температуры отжига, т. е. величина
Лз=Ю'гвз-1=10'Г(вз~0‘>)Ло.
Здесь 60 — температура отжига;
10A'9"_i, т. е. Л'а в Ю0’03 ' ио == 103’е=4000 раз больше,
чем л;;
-4000.
К 2,5
Таким образом, A3'lh3=A0'/h0, откуда следует, что ?3=?0; так как в производственном отжиге 10>3, то и для закалки l,>3.
6 Е. Э. Дзнюшевский
81
Очевидно, что формула (40) справедлива не только для nD,, но и для показателя преломления любой другой длины волны X; при этом нужно иметь в виду, что значения тир являются функциями отХ:
ях=—«xlg/г+Рх. (40в)
Если для серии стекол, сложенных в лабораторной печи при различной скорости охлаждения в области отжига, измерить на гониометре, кроме nD, показатель преломления стекла для других длин волн—С, F, g'... (спектр водорода) и т. д., т. е. значения пс, nF, tig и т. д., и нанести результаты исследования на график (IgA, tti), получим численные значения тс, mFt тм и т. д.
Из (40) имеем
~ пс = “ (mF - "7с) !g А + (рР-РС); } (40rj
ng' — nD=-(mg — mD) Ig h + (p? -pD). J
По формуль (40г) можно вычислить отжиговые и закалочные числа или относительные отжиговые и закалочные числа дисперсии, т. е. определить для любого режима, изменяется ли в отжиге или закалке дисперсия стекол и насколько.
При проведении производственного отжига дисперсия стекла типа кронов почти не меняется, т. е. для него отжиговые числа дисперсии близки к нулю. У флинтов, особенно тяжелых, отжиговые числа достигают 2- 10-5, а у фтористо-титановых даже 5-10-5.
Отклонение средней дисперсии пр — пс стекла данной варки от каталожного значения определяет категорию стекла по дисперсии. Всего установлено четыре категории; пределы допусков для «их в 10 раз меньше допусков по nD.
Подобно тому как закалочные числа показателя преломления в несколько раз больше отжиговых, так и закалочные числа дисперсии в несколько раз больше отжиговых чисел дисперсии. Поэтому нельзя определять дисперсию отожженных стекол по результатам измерений дисперсии в закаленных образцах, если неизвестны закалочные числа дисперсии.
§ 2. Отжиг оптического стекла по однородности (в обычных печах)
а. Однородность партии заготовок по показателю преломления. Отжиг небольших заготовок оптического стекла (размером не более 150 мм и весом не свыше 3 кг) всегда бывает массовым: в печь отжига загружается много заготовок общим весом до 0,5 т. Отжиг ведут по термопаре, установленной в центре печи. Если бы охлаждение в области отжига было строго линейным и достаточно медленным, то отжиг любой заготовки в этой печи ничем не отличался бы от отжига тех заготовок, которые находятся возле термопары. В обычных печах эти идеальные условия не соблюдаются; здесь отдельные заготовки партии охлаждаются каждая по своей температурной кривой. Поэтому имеет место разброс Ап показателя преломления стекла отдельных заготовок пар-
82
тии, чего не было бы при идеальном отжиге, когда Ап равна нулю. Чем меньше значение Ап, тем выше однородность партии заготовок по п D.
При отжиге в одной и той же печи стекла одной и той же марки структурная однородность по партии заготовок и каждой заготовки отдельно будет тем выше, чем прямолинейнее и медленнее охлаждалось стекло в области отжига и чем выше была его относительная температура выдержки. При сравнении результатов отжига стекол разных марок, отожженных по одному и тому же режиму, более однородным получится стекло той марки, которое имеет меньший наклон равновесной прямой и меньшую температуру отжига, так как чем она ниже, тем меньше перепады температуры внутри печи.
