Механічні властивості скла щільність міцність твердість крихкість, виробництво скла

Область застосування стекол визначається їх властивостями. Так, для листових будівельних стекол важливі міцність на стиск і розтяг, термічні властивості, хімічна стійкість, прозорість. Нижче розглянуті найважливіші властивості скла, що характеризують його в твердому стані.
Густина. Щільністю називається відношення маси тіла до його об'єму. Визначається вона за формулою p = m / V, де р - щільність; г / см 3; m - маса, г; V - об'єм, см 3.
Скло має щільність від 2,2 до 7,5 г / см 3. Вона визначається хімічним складом. До складу важких стекол (Флінтів) входить багато свинцю, до складу легких - оксиди елементів з малою атомною масою - літію, берилію, бору. Більшість промислових будівельних стекол (віконне, поліроване, профільне) має щільність 2,5-2,7 г / см 3 зокрема віконне - скло 2,55 г / см 3. Щільність стекол в деякій мірі залежить і від температури. Так, з підвищенням температури щільність стекол зменшується.
Міцність. Міцністю називається здатність матеріалу пручатися внутрішнім напруженням, що виникають в результаті дії зовнішніх навантажень. Міцність характеризується межею міцності. Залежно від напрямку дії навантаження визначають межу міцності при стисненні, розтягненні, вигині і т. Д.
Межа міцності стекол при стисненні R (кгс / мм 2. Па) вимірюють величиною руйнує сили F (кгс), що діє на поперечний переріз S (мм 2) зразка перпендикулярно діючій силі: R = F / S.
Межа міцності на стиск для різних видів скла коливається від 50 до 200 кгс / мм 2. наприклад міцність віконного скла 90-100 кгс / мм 2. Для порівняння можна вказати, що міцність на стиск чавуну 60-120, стали 200 кгс / мм 2 .
На міцність скла впливає його хімічний склад. Так, оксиди СаО і B2 O3 значно підвищують міцність, РbО і Al2 O3 в меншій мірі, MgO, ZnO і Fe2 O3 майже не змінюють її.
Межа міцності при розтягуванні визначають за формулою R = P / S, де R - межа міцності при розтягуванні, кгс / мм 2 (Па); Р - середня величина руйнівного зусилля, кгс; S-площа шийки зразка в момент розриву, мм 2.
З механічних властивостей стекол міцність на розтягнення є одним з найважливіших. Пояснюється це тим, що скло працює на розтяг гірше, ніж на стиск. Зазвичай міцність скла на розтягування становить 3,5-10 кгс / мм 2. т. Е. В 15-20 разів менше, ніж на стиск.
Міцність скла на розтягування залежить від стану поверхні скла. Наявність на ній будь-яких пошкоджень (тріщин, подряпин) знижує міцність скла в 4-5 разів. Тому для збереження заданої міцності скла необхідно оберігати його поверхню від пошкоджень, наприклад покривати кремній органічними плівками. Хімічний склад впливає на міцність скла при розтягуванні приблизно так само, як і на міцність при стисненні.

Схожі статті