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玻璃為什么要退火,消除應力

來源:7gbuy.com

發布時間:2020-08-13

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玻璃為什么要經過退火工藝,玻璃退火的目的是什么?玻璃制品在高溫成型后,在冷卻過程中會產生不同程度的熱應力,這此些分布不均勻的熱應力,會大大降低制品的機械強度和熱穩定性,同時對玻璃膨脹、密度、光學常數等都有影響,使制品不能實現使用的目的。

 

玻璃退火

目前采用的退火制度有多種形式,根據退火原理,退火工藝可分為四個階段:加熱階段、均熱階段、慢冷階段和快冷階段。

 

1 、加熱階段

不同品種的玻璃有不同的退火工藝.有的玻璃在成型后直接進入退火爐進行退火,稱為一次退火;有的制品在成型冷卻后再經加熱退火,稱為二次退火.所以加熱階段對有些制品并不是必要的.在加熱過程中,玻璃表面產生壓應力,所以加熱速率可相應高些,例如 20 ℃ 的平板玻璃可直接進入 700 ℃ 的退火爐,其加熱速率可高達 300 ℃ / rain .考慮到制品大小、形狀、爐內溫度分布的不均性等因時間素,在生產中一般采用的加熱速率為 20/a 2 ~ 30/a 2 ( ℃ /min) ,對光學玻璃制品的要求更高。

 

2 、均熱階段

把制品加熱到退火溫度進行保溫、均熱以消除應力.在本階段中首先要確定退火溫度,其次是保溫時間.一般把比退火上限溫度低 20 ~ 30 ℃ 作為退火溫度.退火溫度除直接測定外,也可根據玻璃成分計算粘度為 10 12 Pa ? s 時的溫度.當退火溫度確定后,保溫時間可按 70a 2 ~ 120a 2 進行計算,或者按應力容許值進行計算。

3 、慢冷階段

為了使玻璃制品在冷卻后不產生應力,或減小到制品所要求的應力范圍內,在均熱后進行慢冷是必要的,以防止過大的溫差。

4 、快冷階段

玻璃在應變點以下冷卻時,如前述只產生暫時應力,只要它不超過玻璃的極限強度,就可以加快冷卻速度以縮短整個退火過程、降低燃料消耗、提高生產率。

 

玻璃為什么要退火,消除應力?玻璃制品退火的目的,就是最大限度地消除或減弱制品中的殘余應力,和光學不均勻性,以及穩定玻璃的內部結構。沒有經過退火的玻璃制品,其內部的結構還沒有處于穩定狀態,如退火后玻璃密度的改變。(玻璃制品的退火后的密度要大于退火前的密度)玻璃制品的應力,可分為熱應力、結構應力和機械應力三類。

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