Stres termiczny w produktach szklanych

Naprężenia generowane przez różnicę temperatur podczas procesu formowania wyrobów szklanych nazywane są naprężeniami termicznymi. Zgodnie z charakterystyką naprężeń termicznych, naprężenia termiczne można podzielić na naprężenia tymczasowe i naprężenia trwałe.

Naprężenie przejściowe Tak zwane naprężenie przejściowe polega na podgrzaniu wyrobu szklanego poniżej temperatury punktu odkształcenia. W przypadku szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego ta temperatura wynosi na ogół około 500 stopni C, a następnie pozwala się szybko schłodzić produktowi szklanemu, chociaż w tym czasie następuje ochłodzenie produktu szklanego. Przy pewnej różnicy temperatur podlega on nierównomiernym zmianom temperatury, ale powstający w tym czasie stres termiczny istnieje przy istnieniu gradientu temperatury i zanika wraz z zanikiem gradientu temperatury. Ten stres termiczny jest ogólnie nazywany tymczasowym. stres.

Chociaż tymczasowe naprężenie zanika wraz z zanikiem gradientu temperatury produktu szklanego, jego wartość również musi być kontrolowana. Jeśli tymczasowe naprężenie przekroczy granicę wytrzymałości na rozciąganie samego produktu szklanego podczas procesu chłodzenia szkła, szkło również pęknie. Zasada ta może być wykorzystana do cięcia rur i pustych wyrobów szklanych poprzez hartowanie. Obecnie w procesie chłodzenia wyżarzania szkła w innych krajach panuje tendencja do szybkiego schładzania wyrobów szklanych w możliwie najniższej temperaturze. Ma to na celu zapobieganie pękaniu szklanych butelek z powodu nadmiernego tymczasowego obciążenia.

Ponieważ gdy produkt szklany znajduje się poniżej temperatury punktu odkształcenia, szkło zasadniczo znajduje się w zakresie temperatur odkształcenia sprężystego i należy do stanu kruchego. Ma cechy ciała stałego o właściwościach elastycznych i kruchych. Struktura szkła jest zasadniczo stała, a ruch jonów jest utrudniony. Struktura i wydajność szkła mają niewielki wpływ, więc poniżej tej temperatury produkt szklany jest szybko schładzany, chociaż występuje różnica temperatur, nie powoduje on trwałych naprężeń, a wytwarzane naprężenia termiczne są naprężeniami tymczasowymi. To jest powód, dla którego produkty szklane mogą być szybko schładzane poniżej dolnej granicy temperatury wyżarzania.