Тепловое расширение - стекло
Cтраница 4
Авторы пришли к заключению, что синтез стекол с малыми тепловыми расширениями следует вести на основе кремнекислородного каркаса и, напротив, с большим расширением - на борном каркасе. В полном согласии с этим находятся более ранние наблюдения Коузена и Тернера [12], Самсоена [13], а также Гудинга и Тернера [14], изучивших тепловое расширение двойных стекол В203 - Si02, где влияние третьего компонента исключалось. Напомним резко восходящий ход кривой тепловое расширение-состав при возрастании количества борного ангидрида в этих стеклах. [46]
Распределение размеров кристаллов в опаловом стекле важно не только в: з-за влияния их на оптические свойства стекла, но также и потому, что благодаря различию в коэффициентах теплового расширения стекла и кристаллов последние являются центрами напряжений. По химическому составу фторидные опаловые стекла отличаются весьма значительно. Так, для стекла, содержащего значительные количества натрия и окиси алюминия и небольшое количество кальция, характерно образование кристаллов NaF. Часто в составе фторидного опалового стекла находят окись цинка. [47]
 |
Графический метод определения дифференциального удлинения в металлостеклянных спаях. [48] |
Стекло является плохим проводником тепла, поэтому температурные градиенты, возникающие в стеклянных деталях при их охлаждении, играют существенную роль в тех случаях, когда скорость охлаждения не соответствует скорости, установленной для отжига стекла данного сорта ( разд. Если напряжения, возникающие в результате температурных градиентов в стекле, могут быть устранены путем подбора правильного режима охлаждения, то образующиеся в готовом спае стекло - металл остаточные напряжения зависят лишь от разности коэффициентов теплового расширения стекла и металла. [49]
Однако они существенно отличаются от значений ТКР, полученных в интервале 20 - 500 С, в котором происходит термообработка стекла на многих технологических операциях. Поэтому при спаивании стекла с металлом необходимо учитывать весь ход кривой теплового расширения стекла, который должен быть близок к кривой металла и обеспечивать возникновение в спае при различных термообработках только заданных напряжений сжатия. [51]
Менее известны элинвар ( 35 % Ni. Последний не содержит платины, но во многих случаях заменяет ее. Как и платину, его можно впаять в стекло, и спай не треснет, поскольку коэффициенты теплового расширения стекла и платинита совпадают. У инвара ( 36 % Ni, 64 % Fe) коэффициент теплового расширения близок к нулю. [52]
 |
Соединение деталей заформовкой. [53] |
Заформовка металлических деталей в стекло широко применяется в химическом приборостроении. Здесь основным требованием к соединению является герметичность. Необходимая герметичность обеспечивается только при выполнении следующих условий; поверхность детали должна быть хорошо смачиваема расплавленным стеклом; коэффициенты теплового расширения стекла ( ат. [54]
Пихром ( 20 % Сг, 80 % Xi) - пажпейший из сплавов сопротивления, основа большинства электронагревательных приборов, от домашних электроплиток до мощных промышленных печей. Последний пе содержит платины, по во многих случаях заменяет ее. Как и платину, его можно впаять в стекло, и спай пе треснет, поскольку коэффициенты теплового расширения стекла и платинита совпадают. У инвара ( 36 % Ni, 64 % Fe) коэффициент теплового расширения близок к пулю. [55]
В каждом стекле содержится немного глинозема АЬОз, попадающего из стенок стекловаренного сосуда. Каждый из перечисленных оксидов обеспечивает стеклу специфические свойства. Поэтому, варьируя этими оксидами и их количеством, получают стекла с заданными свойствами. Например, оксид борной кислоты В2Оз приводит к понижению коэффициента теплового расширения стекла, а значит, делает его более устойчивым к резким температурным изменениям. Свинец сильно увеличивает показатель преломления стекла. Оксиды щелочных металлов увеличивают растворимость стекла в воде, поэтому для химической посуды используют стекло с малым их содержанием. В табл. 1 приведен состав ( в %) некоторых типичных промышленных стекол. [56]
Вторым условием получения прочного спая металла со стеклом является правильный подбор материалов. На первый взгляд хорошо изготовленный спай после остывания часто разрушается. Это объясняется тем, что в стекле возникают сильные напряжения, так как стекло и металл чаще всего обладают сильно различающимися коэффициентами теплового расширения. Так, при остекловывании металлического стержня на значительной длине после остывания в стекле возникают напряжения, направленные параллельно оси стержня - осевое напряжение и перпендикулярно этой оси - тангенциальное напряжение. Радиальное и тангенциальное напряжения противоположны по знаку. При конструировании спаев следует это учитывать и подбирать условия так, чтобы в спае напряжения сжатия преобладали над напряжениями растяжения. Значения напряжений определяются коэффициентами теплового расширения стекла и металла, размерами спаиваемых частей, а также температурными условиями спаивания и последующего отжига. [57]
Страницы: 1 2 3 4