ガラス製品の熱応力

ガラス製品の成形過程で温度差により発生する応力を熱応力といいます。 熱応力の特性により、熱応力は一時応力と永久応力に分けられます。

一時的応力 いわゆる一時的応力は、ガラス製品を歪点温度以下に加熱することです。 ソーダ石灰ケイ酸ガラスの場合、この温度は一般に約 500 ℃ であり、ガラス製品の冷却はこの時点で存在しますが、その後、ガラス製品を急速に冷却します。 一定の温度差があると不均一な温度変化を受けますが、このとき発生する熱応力は温度勾配があると存在し、温度勾配がなくなるとなくなります。 この熱応力は一般に一時的と呼ばれます。 ストレス。

ガラス製品の温度勾配がなくなると一時的な応力はなくなりますが、その値も制御する必要があります。 ガラスの冷却過程で一時的な応力がガラス製品自体の引張強度限界を超えると、ガラスも割れます。 この原理を利用して、急冷により管や中空ガラス製品を切断することができます。 現在、海外でのガラスアニールの冷却工程では、ガラス製品をできるだけ低温で急冷する傾向にあります。 過度の一時的応力によるガラスびん製品の破裂を防止することが目的です。

ガラス製品が歪点温度を下回ると、ガラスは基本的に弾性変形温度範囲にあり、脆性状態に属します。 弾力性と脆性を備えた固体の特性を持っています。 ガラスの構造は基本的に固定されており、イオンの移動が妨げられています。 ガラスの構造や性能にはほとんど影響を与えないため、この温度以下ではガラス製品は急冷され、温度差はありますが永久的な応力は発生せず、発生する熱応力は一時的な応力です。 これが、ガラス製品をアニール下限温度以下で急速に冷却できる理由です。