玻璃的变形和变形的测定方法(2)
玻璃软化时
加热至1部分软化时
假设玻璃板的一个边部被加热,但这次温度高,加热的部分玻璃软化。
成型玻璃器皿·淬火·相当于冷却后制成无变形的产品,然后进行二次局部加热进行加工。
加热的部分软化,因此不会产生应力(图9)。
未软化的部分有如B1、B2等所述的应力。特别是与软化部分接触的部位,在未软化部分局部高温,预计压缩力将发挥作用(图9左)。
假设加热的部分随后开始冷却,然后固化,并随着进一步冷却而收缩。开始收缩的部分会受到防止其从相邻部分收缩的力,从而产生拉力。与此相反,周围会产生防止中央部收缩的力(图9中央)。当冷却结束,整个室温均匀时,这些力仍然存在。此外,在整个玻璃器件中,应力总和为零,旋转力矩为零,从而整体变形,力被重新分配(图9右)
这样残留的力,只要不实施退火,就是应力·扭曲不会消失。这种“变形”称为“永久变形”
图9在被加热玻璃中产生应力直到一部分软化的过程的说明图
软化后的玻璃被冷却时
1以温度分布均匀的方式缓慢冷却时,这是“除冷(逐渐冷却)”·就相当于“恶心”的情况。
即使最初温度高于软化温度,冷却固化后,玻璃器内部也不会有温度不均匀,在固化的温度范围内也不会产生应力。
如果温度的分布总是完全均匀的,理论上就不会留下应力。在开始固化时期,温度不均匀性越大,残留的应力就越大。
2过早冷却,温度分布不均匀时(图10)冷却中的玻璃通过内部的热量通过表面传递并向外部散发而冷却。因此,外部温度比内部温度低。假设在形成后不久,整体温度升高,软化。首先,表面的温度比内部低,不久,从靠近表面的部分开始固化。
固化部分产生应力,但冷却过程中特定时刻的应力是由固化时的温度分布的斜率与该特定时刻的温度分布斜率之差引起的,因此冷却·预计应力小于固化结束时的最终应力。最终固化时,会出现很大的应力。
使用模具形成的产品可能在从模具中取出时表面固化,或在内部的热量下固化的表面返回软化状态等,可能遵循更复杂的过程,但大致上会遵循与前面所述的过程相似的过程。