玻璃退火过程介绍r
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玻璃退火是一个创建匀热和结构调整所需的、均匀的温度场,减小各部之间的结构差,使冷至刚体被固定的、不可逆转的结构差所致的永久应力减至制品的规定值,是在此后的冷却中,控制可逆转的结构差所致的、随温度均一而消失的暂时应力,防止玻璃炸裂的热处理过程。r
冷却过程中,玻璃的黏度呈指数剧增。然而,玻璃的物理特性却是呈现出连续、渐变的规律,总共历经了六个物理特性阶段1:r
(1)自由流动的熔体r
η=10188~105ρ,1500~91830℃2Δt=58170℃r
文献依据:“<105ρ时,玻璃液能作自由流动;拉薄开始于10525ρ,89386℃”。r
(2)高黏滞塑性体r
η=105~109ρ,91830~66284℃,Δt=25546℃r
“受外力而变形,撤除外力却不能恢复原形”谓之塑性。文献依据:“106ρ,82993℃是可塑性的中间状态;1065ρ,79372℃是最佳拉薄;10675ρ,77719℃是拉薄下限”。塑性随黏度剧增而锐减,冷至109ρ时,玻璃变硬而使其塑性消失。r
(3)弹塑性体(a—b—c=0或a-b=ca=b+c)r
η=109~1012ρ,66284~56829℃,Δt=9455℃r
上世纪50年代,钢筋混凝土的弹塑性理论是结构力学上的一大进展。玻璃在109~1012ρ时,失去塑性却有自重变形3,温差产生了结构差必然有热应力却测不出来的,狭义的应力松弛现象:“位移减小的结构差b加上微分变形而隐含着的结构差c,等于由温差所致的结构差a”,是玻璃处于弹塑性体阶段特性之表征——热应力被消散了。微观是结构基团位移活跃,有助于结构调整速,减小结构差明显;微分变形容易,它是由剩余的结构差c所致的热应力引进的。变形而使该热应力作暂时性的吸收。然而,微分变形是不可能减小结构差的。有结构差必然有热应力。C的存在证明了热应力并未消失。玻璃极高的黏度和热的不良导体特性,决定了冷却极其缓慢也来不及作完善的结构调整。所以,必然会有微分变形。r
(4)弹性体初态(a-b-c=Δ)r
η=1012~1013ρ,56829~54528℃,Δt=2301℃r
结构基团位移→分子位移。黏度剧增使位移活度和微分变形锐减,减小结构差的结构调整明显削弱。b和c作相应的锐减且转入a中。冷至~1013ρ时,已能测到热应力,狭义的应力松弛现象消失,结构差显露:“位移减小的结构差b加上微分变形而隐含着的结构差c,小于由温差所致的结构差a”。r
弹塑性湮灭之时,必然是弹性之开始。r
(5)过渡为完全弹塑性体(亚刚体)(a-b-c=Δ)r
η=1013~10145ρ,54528~51605℃,Δt=2923℃r
分子位移。位移和微分变形尚未消r
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