Механические свойства и характеристики стекол

Страница 1 из 3
13650
Данным материалом мы продолжаем серию статей о физико-химических свойствах и характеристиках стекол, а также о технологических процессах варки стекла, формования и обработки изделий. Начало статьи Вы можете прочитать в журнале “Окна. Двери. Витражи” № 4 / 2005

Важнейшими механическими свойствами стекла являются упругость, твердость, хрупкость и прочность. Единица измерения механических свойств – Па.
Упругие свойства стекла характеризуются модулем упругости E, модулем сдвига G и коэффициентом Пуассона m, которые связаны между собой соотношением

Под упругостью подразумевают способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения усилий, вызвавших деформацию. В зависимости от химического состава модуль упругости стекол колеблется в пределах (48-83) x 10(3) МПа. Модуль упругости несколько повышается при замене SiO2 на СаО, В2О3, Аl2О3, МgО, ВаО, ZnО, РbО. Особенно сильно влияние СаО, В2О3 (до 12%), Аl203.
Коэффициент Пуассона равен отношению поперечной и продольной деформаций тела. Для стекол разных составов этот коэффициент равен 0,11-0,3.
Модуль сдвига определяет способность стекла сопротивляться деформации сдвига или скола и равен отношению касательного напряжения к углу сдвига. Модуль сдвига для стекла составляет (2-4,5) x 10(4) МПа.

Твердость — одна из основных характеристик любого материала, в том числе и стекла; имеет большое значение для механической обработки. Кроме того, твердость стекла определяет его устойчивость к абразивному повреждению при эксплуатации.
Существует несколько методов определения твердости стекла. Наиболее распространены методы внедрения, шлифования и царапания.
Твердость стекла зависит от его химического состава. Наиболее мягкими являются свинцовые стекла, наиболее твердыми — кварцевые, а также некоторые боросиликатные с содержанием В2О3 до 10-12%.
Микротвердость стекла обычно оценивается на приборе путем вдавливания в стекло под нагрузкой алмазной пирамиды. Микротвердость различных стекол составляет 400-1200 МПа.

Прочность — это сопротивление стекла механическому разрушению. В зависимости от разрушающих усилий различают предел прочности при растяжении, сжатии, изгибе, ударе и вдавливании. Стекло обладает сравнительно высоким пределом прочности при сжатии и низким — при ударе. Прочность стекла зависит от состояния его поверхности, химического состава, степени отжига, однородности, состава и температуры окружающей среды. Предел прочности массивного стекла при растяжении или изгибе в зависимости от состава и состояния поверхности составляет 25-100 МПа, при сжатии — 500-800 МПа, при ударном изгибе — 15-20 МПа. В то же время теоретическая прочность стекол намного превышает эти значения.

где Е — модуль упругости.
Для листового стекла Е = 70 x 10(3) МПа и вычисленная по формуле теоретическая прочность стекла Е = 7000 МПа.
Основной причиной резкого различия теоретической и реальной прочности стекла является наличие трещин, царапин и неоднородностей на его поверхности и в объеме.
Решающее влияние на прочность промышленных стекол и стеклоизделий оказывает состояние поверхности и наличие на ней дефектов. Так как при изготовлении стеклоизделий невозможно сохранить их поверхность в бездефектном состоянии, прочность, вне зависимости от химического состава, имеет низкую величину и путем изменения химического состава существенно повысить ее не удается. Прочность стекла увеличивают SiO2, Аl2О3, В2О3, МgО, ВаО, TiO2, уменьшают щелочные оксиды, РbО.
Прочность стекла зависит от степени отжига. С увеличением остаточных напряжений в стекле в 1,5-2 раза сопротивление изгибу уменьшается на 9-12%.
К способам существенного повышения прочности изделий относятся воздушная и жидкостная закалка, травление, ионообменное упрочнение в расплавах солей, нанесение на поверхность оксидно-металлических покрытий.

1 2 3 Следующая

2005 год — время строительства и информации
Интернет-технологии
Здание “EKONO-HOUSE”, Отаниеми, Финляндия <br>Все познается в сравнении
Актуальная тема: Энергосбережение в строительстве
Физико-химические свойства и характеристики стекол
Научное обозрение
Комментарии
E-Mail:
следить за ответами
Окна
Металлопластиковые окна
Алюминиевые окна
Деревянные окна
Стеклопакеты
Услуги
Ремонт окон
Утепление фасадов
Монтаж пластиковых окон
Устройство откосов
Аксессуары
Подоконники
Москитные сетки
Отливы
Вертикальные шторы-жалюзи
Двери
Входные двери
Межкомнатные двери
Противопожарные двери
Автоматические двери
Фасады
Светопрозрачные фасады
Зимние сады
Алюминиевые фасады
Навесные фасады
Системы (бренды)
Профили
Фурнитура
Оборудование
Стекло и заполнение
Армирующие профили
Уплотнители
Крепеж
Программное обеспечение
Энергоэффективность
Калькулятор энергоэффективности окон
Подбор окон по энергоэффективности
Статьи об энергоэффективности
Калькулятор окон
Расчет стоимости окон
Расчет ветровых нагрузок на окна
Расчет энергоэффективности
Добавить компанию
Объявить тендер
Рейтинг, Рейтинг сайтов
Акции и скидки
Видео
Выставки
Карты
Новости
Объекты
Профильные системы
© 2016 OKNA.ua, ООО «Экодар». Все права защищены. Пользовательское соглашение
Карта сайта okna.ua