玻璃应力特性是什么
玻璃的应力特性主要包括以下几方面:
脆性 :玻璃在负载超过其极限强度时会立即破裂,表现出脆性特性。这种性质与玻璃的组成和热处理程度有关。热应力
暂时应力:
当玻璃处于弹性变形温度范围内进行加热或冷却时,由于内外表面的温度差而产生。这种应力随着温度梯度的存在而存在,随着温度梯度的消失而消失。
永久应力(残余应力):当玻璃在常温下,内外温度均衡后,即温度梯度消失后,仍然存在的应力。这种应力是应变温度范围内应力松弛的结果。
机械应力 :玻璃在受到机械冲击力或撞击力时,由于产生的机械应力过大而导致的破裂。此外,玻璃的自爆也是由于内部应力过大所致。应力与强度:
玻璃的应力直接影响到其强度。热炸裂、受击破裂和自爆等现象均与应力过大有关。通过退火窑长度和冷却速度等工艺参数,可以控制玻璃中的应力大小,从而影响其强度。
应力类型
宏观应力:
由外力作用或热变化所产生,包括暂时应力和永久应力。
微观应力:由玻璃内部成分不均匀或分相所形成。
超微观应力:存在于玻璃内相当于晶胞大小的体积范围内,由于玻璃的结构特性,这种应力极小,对玻璃的机械强度影响不大。
热应力计算:
玻璃的热应力可以通过热膨胀系数、弹性模量、泊松比以及温度变化等因素进行计算。公式如下:
[
sigma = alpha (T - T_0) cdot E cdot (1 + nu)
]
其中:
(sigma) 是热应力(单位:Pa)
(alpha) 是热膨胀系数(单位:1/°C)
(T) 是当前温度(单位:°C)
(T_0) 是初始温度(单位:°C)
(E) 是弹性模量(单位:Pa)
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