固体物质的强度主要由各质点的键强及单位体积内键的数目来决定。对不同化学成分的玻璃来说,其结构间的键力及党委体积内的键数是不同的,因此强度的大小也不同。例如桥氧与非桥氧所形成的键,其强度不同。石英玻璃中的O2-全部为桥氧,Si-O键力很强,因此石英玻璃的强度最高。对于非桥氧离子来讲,O2-与R2+形成的键比与R+形成的键键强要打,因此含有大量R+的玻璃强度最低。单位体积内的键数也即结构网络的疏密程度,结构网络稀疏,强度就低。一般玻璃随成分的变化,其强度在(3.5~9.0)×101MPa间波动。
在玻璃中加入少量Al2O3,由于Al3+可以夺取非桥氧形成[AlO4]四面体,把断裂的Si-O网络重新连接起来,使结构网络紧密,玻璃强度提高。同样在玻璃中引入B2O3(质量分数15%以下),由于[BO4]的下哦梦工厂。结构网络紧密,强度提高。此外CaO、BaO、PbO、ZnO等对强度提高的作用也较大,MgO、Fe2O3等对抗张强度的影响不大。
各氧化物对玻璃抗张强度的提高作用次序是:CaO>B2O3>Al2O3>PbO>K2O>Na2O>(MgO、Fe2O3)
各氧化物对玻璃抗压强度的提高次序是:
Al2O3>(SiO2、MgO、ZnO)>B2O3>Fe2O3>(BaO、CaO、PbO)>Na2O>K2O
括弧中的成分作用大致相同。
玻璃的抗张强度σF和抗压强度σC可按加和法则用式(1)、式(2)计算:
σF=ω1F1+ω2F2+…+ωnFn——(1)
σc=p1C1+p2C2+…+pnCn——(2)
式中:ω1、ω2、…ωn——玻璃中各氧化物成分的质量分数;
F1、F2…Fn——各氧化物成分的抗张强度计算系数;
C1、C2…Cn——各氧化物成分的抗压强度计算系数。
这些计算系数列于下表中,应当指出由于影响玻璃强度的因素较多,因而计算所得的强度精度较差,仅有参考价值,应以测试结构为依据。
系数 |
氧化物 |
|||||||||||
Na2O |
K2O |
MgO |
CaO |
BaO |
ZnO |
PbO |
Al2O3 |
As2O3 |
B2O3 |
P2O5 |
SiO2 |
|
抗张强度 抗压强度 |
0.02 |
0.01 |
0.01 |
0.20 |
0.05 |
0.15 |
0.03 |
0.05 |
0.03 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.02 |
0.05 |
1.10 |
0.20 |
0.05 |
0.60 |
0.48 |
1.00 |
1.00 |
0.90 |
0.76 |
1.23 |
天津锦泰玻璃为您提供:耐高温玻璃、耐高温高压玻璃、锅炉视镜、观火镜玻璃、高温玻璃管、锡炉测试玻璃、高压视镜、耐高温密封胶、耐高温玻璃胶等产品
版权所有 © 天津锦泰特种玻璃科技有限公司 备案:津ICP备11001434号-2