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玻璃退火原理
 发布时间:2013年03月27日 浏览:3524
玻璃没有固定的熔点,从高温冷却下来,它要经过一个温度区域,在这个区域内玻璃由典型的液态转变成脆性的固体物质,这一温度区域称为转变温度区域。这个区域的上限温度称为软化温度Tsη=107.6dPa·s),下限为转变温度Tsη=1013.4dPa·s.Tg以下的温度范围内玻璃中的质点仍然能进行位移,可以消除玻璃中的热应力和结构的不均匀性。由于此时的黏度值已相当大,以致其外形的改变几乎测不出来,因此称这一区域为玻璃的退火区域,其黏度范围值为10131017dPa·s,所以玻璃退火区域的温度与黏度有关。化学组成不同的玻璃具有不同的退火温度。一般规定玻璃制品在某一温度下能在15min内消除其全部应力或3min能消除95%内应力,称该温度为退火温度上限温度(其对应黏度点为η=1013.0dPa·s);如果在16h内才能全部消除或在3min内仅消除5%的应力,此温度称为退火下限温度(其对应黏度点为η=1014.5dPa·s),在此温度以下玻璃就完全处于弹性体状态。

玻璃及其制品在高温成形过程中,因其冷却条件的不平衡,不可避免地在制品中产生永久应力。这种应力的存在,将导致玻璃制品强度的降低甚至破裂。为了减小和消除玻璃的永久应力和提高玻璃的光学均匀性,要将玻璃放置在退火炉中在某一温度下保持足够长的时间后再以缓慢的速度冷却下来,以便不再产生超过允许范围的永久应力和暂时应力,这一过程我们就称为玻璃的退火。

对一般工业玻璃而言,退火上限温度在400600℃之间,下限温度比上限温度较低50150℃。

根据上述玻璃内应力产生的原因,可以认为玻璃的退火实质上由两个过程组成,其一是应力的减弱和消失;其二为防止新的应力产生。应力消除是以应力松弛过程为依据,而后者是以弹性力学和传热理论为推测。

耐高温玻璃产品也是需要退火的,经过退火的玻璃器机械强度会更为稳定。


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