封接玻璃_五_应力的测定及热处理的影响
玻璃应力测试原理及作用
玻璃应力测试原理及作用玻璃是一种常见的材料，广泛应用于建筑、家具、电子设备等领域。
为了确保玻璃的质量和安全性，我们需要进行应力测试。
本文将介绍玻璃应力测试的原理及其作用。
玻璃应力测试是通过对玻璃进行力学测试，以确定玻璃内部的应力分布情况。
这对于评估玻璃的强度和稳定性至关重要。
下面我们将详细介绍应力测试的原理和作用。
原理：玻璃应力测试主要基于玻璃的弹性性质。
当外力施加在玻璃上时，玻璃会发生弹性变形。
通过测量玻璃上的应变，可以计算出玻璃的应力。
应力测试通常使用压力传感器或光学方法来测量玻璃上的应变。
作用：1. 质量控制：玻璃应力测试可以帮助检测玻璃制品中的内部应力分布情况。
这对于确保产品的质量非常重要。
如果玻璃内部存在过高的应力，可能会导致玻璃破裂或损坏。
通过应力测试，可以及早发现问题并采取相应措施。
2. 安全评估：应力测试可以评估玻璃的强度和稳定性，从而确保玻璃在使用过程中不会发生意外事故。
例如，在建筑领域，应力测试可以帮助评估玻璃幕墙的抗风压能力，确保建筑物在强风环境下的安全性。
3. 材料改进：通过应力测试，可以评估不同材料及制造工艺对玻璃应力分布的影响。
这有助于改进材料的制造工艺，优化产品的质量和性能。
4. 研究和开发：应力测试为研究人员提供了了解玻璃行为和性能的重要手段。
通过测试不同条件下玻璃的应力分布，可以深入了解玻璃的力学特性，并为新型玻璃材料的研发提供参考。
总结：玻璃应力测试通过测量玻璃上的应变，来确定玻璃内部的应力分布情况。
这对于评估玻璃的质量和安全性至关重要。
应力测试可以帮助进行质量控制，评估玻璃的强度和稳定性，改进材料制造工艺，并为研究和开发提供基础数据。
通过应力测试，我们可以更好地了解玻璃的性能和行为，确保玻璃在各个领域的应用安全可靠。
玻璃应力的测定.
2．测量原理
本应力仪采用的是偏振光干涉原理。仪器 的光学系统如图2所示。 由光源 1发出的光束，通过隔热片 2聚光镜 3、 4，反射镜5和起偏镜6变为平面偏振光，再通过 发散镜 8，台面玻璃 9，投射到被测试样上。如 果这个试样具有双折射性质 ( 即有内应力 ) 的， 平面偏振光就分解为振动方向互相垂直的寻常 光和非寻常光 ( 这里暂不考虑全波片的作用 ) 。 因两者传播速度不同，透出试样后，就产生了 一个光程差，最后通过检偏镜 11将看到寻常光 和非常光在同一平面内产生的具有应力特征的 干涉色图。
一、实验目的
1．了解应力仪的测量原理 2．掌握应力的测定方法及应力级别确 定方法。
二、WYL一2型应力仪测量原理
应力仪是通过透明物体内的双折射现象来 测定其内应力的。本方法可快速地、连续地鉴 定光学玻璃、瓶罐玻璃等透明材料的应力。见 图1为WYL一2型应力仪外貌。 仪器的主要技术数据： 应力测定范围：560nm(一级干涉色)以下； 全波片光程差：560mm； 检偏镜通光口径；150mm； 台面玻璃通光口径； 220mm； 检偏镜升降范围；250mm； 光源：11V／100W；． 仪器使用电源：220V。
另一类应力称为热应力，这是玻璃 制品在生产过程中各部位的温差造成的。 例如玻璃瓶在成型冷却过程中内外面冷却 速度不同，使玻璃瓶内部产生压应力，外 部产生张应力。这种情况通过退火基本上 能消除。我们所要测定的，就是这种残余 热应力的大小。 各种工业玻璃制品允许的永久应力值， 见下表
工业玻璃制品允许的永久应力值
四、实验步骤
仪器应放在半暗室内工作。操作如下： 1．把电源插头插在220V交流电源上。 2．把待测试样放在台面玻璃中心。 3．旋转试样使视场中出现亮度最大的干涉色 (没有应力的试样，不论怎样旋转，视场中始 终是紫红色，有应力的试样旋转时会出现两 种亮度最大的干涉色)。 4．根据干涉色查表或对照标准片，确定光程 差R的大小。 5．由R/d值确定玻璃应力级别。
玻璃切裁过程中的应力分析
玻璃切裁过程中的应力分析发布时间：2021-06-16T11:30:55.617Z 来源：《建筑科技》2021年4月下作者：卢艳娇张红信[导读] 随着我国社会主义市场经济的发展及科学技术水平的提升，人们的生活水平得到了大幅上升，对生产生活设施的质量要求也越来越高，玻璃作为人们日常必备生活设施，其质量及安全性对人们的生产生活健康至关重要，因此各企业要做好玻璃技术分析工作。
河北南玻玻璃有限公司卢艳娇张红信摘要：随着我国社会主义市场经济的发展及科学技术水平的提升，人们的生活水平得到了大幅上升，对生产生活设施的质量要求也越来越高，玻璃作为人们日常必备生活设施，其质量及安全性对人们的生产生活健康至关重要，因此各企业要做好玻璃技术分析工作。
关键词：玻璃切裁；应力分析1.前言社会的稳定发展带动了玻璃生产行业的蓬勃发展，当前人们对玻璃质量等各方面要求不断增加，为满足人们的生活需求，各企业做好玻璃技术创新工作迫在眉睫。
玻璃切裁过程作为比较热门的生产技术，对玻璃安全性能的提升有较大帮助作用，但当前该工艺应用仍存在各方面问题，企业要重视各类问题的解决，切实提升工艺应用水平。
2.具体过程的分析针对当前玻璃切裁过程的应用范围较窄，且方式单一化的问题，在今后工作中，各企业就要加大该切裁过程的应力处理技术的提升，使工作人员进一步了解应用该技术对化工行业的重要性，帮助相关工作人员在思想意识上对该技术有足够的重视度。
意识影响人们的行为，只有工作人员在意识上有所重视，才会反映到具体行动中，在工作过程中，积极主动加强对玻璃切裁过程的了解，不断推动该切裁过程的应力处理技术的应用范围的扩展。
除此之外，也要加强对该切裁过程的应力处理技术应用方式的创新性研究工作，随着我国科学技术水平的不断提高，各行各业都在加强对先进技术的有效应用来推动工作质量水平的提升，对该技术的应用工作来说也不例外。
各种大数据、云计算、人工智能等先进技术的有效应用，可以为该技术的利用工作提供有效的数据支持，避免人工应用切裁过程的应力处理技术过程中出现人为失误而阻碍工作进程。
玻璃工艺学考试复习1
一．填空题1传统玻璃结构学说中比较典型适用的两种学说为（晶体学说）（无规则网络学说）其中前者主要反映玻璃结构的（微观有序）而后者主要反映玻璃结构的（宏观无序）。
2玻璃结构中氧化物的作用分为三类（网络形成体氧化物）（网络中间体氧化物）（网络外体氧化物）。
3玻璃的性质通常分为三类性质（迁移性质）（非迁移性质）（其他性质）4玻璃分相种类主要有（稳定分相）（亚稳分相）5石英砂的主要成分是（二氧化硅）常含有杂质，其中无害杂质主要有（Na2O,K2O,CaO）和一定量以下的（氧化铝，氧化镁）对玻璃质量并无影响，但要求（含量稳定）在粒度方面颗粒过大时（使融化困难）并且常产生（结石条纹缺陷），粒度过细时则（容易飞扬结块）混料不易均匀，（澄清费时）（堵塞格子体）等影响。
6氟化物是一种有效的助溶剂，是由于它能加速（玻璃形成的反应）降低（液化粘度）和（表面张力），促进玻璃液的澄清和均化，它可使有害杂质（Fe2O3）和（FeO）变为（FeF3）挥发排除或生成无色的（Na3FeF6）增加玻璃液得透热性。
7澄清气体是指在澄清阶段澄清剂产生的（不同）于玻璃液中也存在的气体，该气体有着很低的（分压）和很强的（扩散），易于进入已存在的气泡当中，气泡中的气体种类（很多），则每种气体的（分压小），从而吸收玻璃液中溶解气体的能力就越强，气体的排出就越容易。
8，用芒硝引入氧化钠时需加入（还原剂）在他的作用下，可将热分解温度降低到600~700度，加入量过多时会产生（硫铁化钠）着色，使玻璃呈（棕色），过少时（不能充分分解）产生过量的硝水。
9一次气泡产生的主要原因是（澄清不良）解决的主要办法是适当（调整澄清剂的用量）。
10在玻璃与金属的封接过程中，从（室温到玻璃转变点温度Tg）的温度范围内，金属和玻璃的热膨胀系数相差（不超过10%）就可以使封接应力在安全范围内。
11在成型的过程中，玻璃的粘度起着十分重要的作用，玻璃的粘度（随温度下降而增大），的特性是玻璃（成型）和（定型）的基础。
玻璃应力测定
玻璃应力测定双折射玻璃是各向同性体,各方向的折射率相同;如玻璃中存在应力,各向同性的性质受到破坏,引起折射率变化,两主应力方向的折射率不再相同,即导致双折射;折射率与应力值的关糸由下式确定：nx - ny = CB σx –σy式中：nx 、ny 分别为x及y方向的折射率;σx 、σy 分别为x及y方向的应力;CB 为应力光学常数,它是物性常数,仅与玻璃品种有关;光程差当偏光透过厚度为t的有应力玻璃时,光矢会分裂为两个分别在x及y应力方向振动的分量;如vx、vy 分别为两光矢分量的速度,则透过玻璃所需的时间分别为t/vx和t/vy,两分量之间不再同步,而是存在光程差δ：δ= Ct/vx - t/vy = t nx - ny式中C为真空中光速;结合上述二式,即得如下公式：σx –σy = δ/ tCB即应力与光程差存在一定关系,一般借助光干涉原理测出光程差,从而计算出应力值;需要强调的是,得出的不是应力的绝对值,而是二主应力之差,有时虽然测出的应力为零,但实际上二主应力均存在,只不过二者相等而已;典型例子是平板玻璃,从平面上看,存在各向相等的表面压应力及板芯张应力,表面压应力在数值上等于2倍板芯张应力,但采用平面透射光并不能测出应力,原因就是σx = σy ;必须取样,使光透过玻璃端面才能测定;因此,对不同制品,根据工艺情况,设计适当的应力测试方法是极为重要的;干涉色两光矢分量透过检偏器后,在同－平面内振动,且存在一定光程差,满足相干条件,会发生干涉;干涉作用产生的光强I 由下式决定：I = a2Sin22β –αSin2 pδ/λ式中各符号的意义见图1;由此式可得出如下结论：a 当β= α时,即两主应力方向分别与起偏器及检偏器方向一致时,I = 0;此黑条纹即是“等倾线”,线上所有点的应力具有相同的方向;此原理常用来确定应力的方向;b 当β–α= 45o时,即主应力方向与偏振方向成450,在δ= 0、1λ、2λ、3λ……Nλ处,I = 0;也就是光程差为波长的整数倍时,出现黑色条纹;c 当β–α= 45o时,下列波长的光能较好地透过：Sin2 pδ/λ= 1, 即λ= 2δ、2δ/3、2δ/5、2δ/7、……;而以下波长的光被阻：Sin2 pδ/λ= 0, 即λ= δ、δ/2、δ/3、δ/4、……;白光是波长从400—700nm范围内多种颜色光波的混合物,有效波长－般按565 nm计; 所以用白光作光源时,玻璃就出现多彩的干涉色,可用来估计应力值;相同的干涉色连成的色带称“等色线”,线上的应力值相等;常用的应力测量方法定性、半定量测量方法使用正交偏光观察玻璃中残余应力的方法为大家所熟知,此种方法广泛用于定性或半定量判定玻璃中的应力情况; 最简易的应力仪通常由一个白光光源及二片偏光片组成,偏光片的光轴互相垂直,玻璃样品置于两偏光片之间,主应力方向与偏振轴成450;如果玻璃中存在垂直于光线传播方向的非均匀应力,则可观察到黑、灰、白的干涉带,应力更高时,可见黄、红、蓝等彩色干涉条纹;无应力的玻璃只能观察到均匀的暗场;对于退火玻璃制品,一般仅出现灰白干涉色,此时为提高分辨率,需增加一块灵敏色片;灵敏色片其实是一种光程差为565nm的人工双折射片,相当于人为将总光程差增加或减少565nm,使视域中出现彩色干涉色,提高肉眼对干涉色的分辩能力;另一种较为精确的颜色对比法是采用一套至少包括6片的标准光程片组,将被测玻璃样品在偏光下与标准片对比干涉色,从而判断应力大小; 标准光程片是一种均匀的双折射片,每片的光程差人为控制在–nm之间,直径至少30mm,同－组内各片的光程差基本一致; 通过增减标准光程片数目,使玻璃样品的干涉色与标准片组的干涉色相同,根据标准片的片数及各片光程数据,就能计算出玻璃中的应力值;Senarmont定量应力测定法此种方法采用的光学元件及其方向匹配关系请参照图2; 起偏器及检偏器的偏振方向均须与水平线成45o,它们之间必须相互垂直;被测样品主应力之一的方向必须与水平线一致,即主应力方向须与偏振方向成45o,如样品是瓶子等圆柱形制品,则将瓶子水平放置、使瓶子轴线与水平线重合即可;检偏器是可以旋转的,转动角度由刻度指示;使用时,先将检偏器转至0刻度处；然后放置被测样品,调整样品方向,使被测点主应力的方向与偏振方向成45o；再转动检偏器,直到被测点变得最暗；记下转角读数,每度相当于nm 光程差;根据旋转方向可判断出是压应力还是张应力;如顺时针转动检偏器能使被测点变暗,则为张应力,反之为压应力;需要指出,如四分之一波片转动90o安装,则检偏器旋转方向所代表的应力性质正好相反,读数绝对值不变;如果对仪器有疑问,可取25 X 200mm的平板玻璃测其板芯应力,已知板芯应力是张应力,故能用来验证仪器的应力测试方向;四分之一波片的精度对此方法的测定精度有较大影响,－般要求该波片的光程误差在+/- 2 nm之内;Senarmont法适用于测定己知应力方向的玻璃制品,如平板玻璃、瓶子、玻璃管等;对于应力方向复杂的制品,采用Tardy方法比较方便;Tardy定量应力测试方法与Senarmont法不同：Tardy法增加了－块四分之－波片,两块四分之一波片的光轴均与偏振方向成45o,两块波片均能从光路中移走；玻璃样品中的主应力方向与偏振方向重合;其余部分与Senarmont法类似;测试时,先将两块四分之－波片撤离光路；然后放入被测样品,此时可从检偏器中看见样品上黑色的应力等倾线,即在此线上,应力方向均相同并与偏振方向一致；再调整样品的放置方向,使等倾线通过被测点；将二块四分之－波片推入光路,等倾线即消失；此时可旋转检偏器,直至被测点光线最弱；后面步骤同Senarmont法;由于Tardy法要求应力方向与偏振方向一致,故可利用等倾线性质实现方向的相对调整,不必准确确定应力的实际方向;二块四分之一波片的光轴相互垂直,对光程的作用互为补偿,所以波片的精度要求可低－些,只需控制二块波片之间的相对误差;故此方法的测量精度要好于Senarmont法;Babinet补偿器法Babinet补偿器是一种光程差可调的双折射元件,相当于在应力仪中加入一个应力值可调的人工应力片,其方向与被测玻璃样品中的应力方向相反,当两者数值相等时,应力相互抵消,在正交偏光下观察到消光黑条纹;Babinet补偿器－般由两块石英楔构成,二者尺寸相同,光轴互相垂直;一块楔是固定的,另－块可滑动,滑动的位置由测微螺杆转换成读数,光程差值与楔滑动的距离成线性关糸;此种方法操作较为简单,首先确定被测点的主应力方向,旋转补偿器测微螺杆,直至被测点为黑条纹所覆盖,记下测微螺杆读数并乘以补偿器常数即得到玻璃的应力值;应力的方向亦根据测微螺杆旋转方向加以确定;此法操作简单,精度高;不足之处是补偿器价格昂贵;3. 几个需注意的问题所有方法测出的均是相互垂直的两主应力的差值;如果两主应力相等,即使应力值很大,测出的应力也是零,这种现象经常会产生误导,使人容易忽略实际存在的应力;因此,－般选择主应力之－为零的部位作为测量点;只有垂直于光路的应力才能被测出;如果一维主应力平行于光透射方向,则也会得出不存在应力的错误结论;另－方面,此特性也常被用来解决上述条所讨论的问题,如玻璃中存在二维应力,应使主应力之－平行于光路,从而准确测出另－主应力值;测出的应力是光经过的玻璃内不同位置应力的代数和;如果－个玻璃瓶壁的外表面存在压应力、而内表面是张应力,光从瓶身一侧射进、从另－侧射出,则测得的应力是各处应力的平均值,各处的实际应力很可能远大于此平均值;光的入射方向须与玻璃表面垂直;异型制品须浸入与玻璃折射率相同的液体中,以杜绝反射、折射等现象产生的光学作用,这些作用会干扰应力干涉色,影响应力测量精度;4. 结束语应力测定工作并不是一项高难度的工作,但它涉及的因素多,且容易混淆,稍不注意就会得出错误甚至相反的结果;在实际测定之前,一定要先分析造成玻璃制品失效的应力因素,理清思路,选择合理的测定方法与步骤;应力测定的目的是反馈给玻璃生产工段,为其采用更合适的热处理设备、制定更合理的热处理工艺提供依据;因此应力测定既是检验工序的工作,更重要的应该是工艺过程控制的－环,应力测定与生产工艺应紧密结合在－起;应力测定首先校正应力仪,使检偏镜干涉色呈紫红色为零点;然后将试样放入视场中,旋转试样,通过检偏镜在屏中心方向观察杯底,直到在视场中看到亮度最亮的干涉色图象为止;根据观察到的干涉色,查出光程差;干涉色与光程差对照表。
玻璃应力测试原理及作用
玻璃应力测试原理及作用
玻璃应力测试是一种常用的测试方法，用于评估玻璃的强度和耐久性。
该测试方法基于玻璃的物理特性，通过施加压力和热量来模拟玻璃在
使用过程中可能遇到的应力情况，从而确定玻璃的强度和耐久性。
玻璃应力测试的原理是利用热处理技术对玻璃进行加工，使其表面和
内部形成不同的应力状态。
在玻璃制造过程中，玻璃会受到各种应力
的影响，如热应力、机械应力等。
这些应力会导致玻璃的强度和耐久
性下降，从而影响其使用寿命和安全性。
通过玻璃应力测试，可以检测玻璃的应力状态，并确定其强度和耐久性。
测试过程中，玻璃样品会被加热到一定温度，然后迅速冷却，使
其表面和内部形成不同的应力状态。
然后，对样品施加压力，观察其
是否会破裂或变形，从而确定其强度和耐久性。
玻璃应力测试的作用是评估玻璃的质量和安全性。
玻璃是一种广泛应
用于建筑、汽车、电子等领域的材料，其质量和安全性对于人们的生
命和财产安全至关重要。
通过玻璃应力测试，可以确保玻璃的质量符
合标准要求，并且能够承受各种应力的影响，从而保证其使用寿命和
安全性。
此外，玻璃应力测试还可以用于研究玻璃的物理特性和应力状态。
通过对不同条件下的玻璃样品进行测试，可以了解其在不同应力状态下的强度和耐久性，从而为玻璃的设计和制造提供参考。
总之，玻璃应力测试是一种重要的测试方法，可以评估玻璃的强度和耐久性，保证其质量和安全性。
在玻璃制造和应用过程中，应该重视玻璃应力测试的作用，确保玻璃的质量符合标准要求，为人们的生命和财产安全提供保障。
玻璃封接技术要求(一)
玻璃封接技术要求(一)玻璃封接技术要求一. 背景介绍玻璃封接技术是将两块玻璃或玻璃与其他材料通过加热和施加压力的方式进行粘接，常用于光学器件、液晶显示器、太阳能电池等领域。
为保证封接的质量和性能，有一些关键要求需要遵守。
二. 密封性要求•密封性是指封接后的结构是否具备相对封闭的特性，不会发生液体、气体或灰尘的泄漏。
常用的密封性要求包括：•保持介质气体的良好稳定性，不会产生泄漏或吸入空气。
•承受正常的压力变化，不会出现渗漏现象。
•抵抗化学物质的侵蚀，避免化学反应。
举例：在光学器件制造中，玻璃封接技术用于连接光学元件，如透镜和反射镜。
密封性的要求是确保光学元件内部环境不受外界空气、湿气等因素影响，以保证光学元件的性能稳定和寿命。
•玻璃封接技术需要在加热和冷却过程中保持稳定性，以避免因温度变化引起的应力产生破裂或漏气现象。
常用的热稳定性要求包括：•承受所需的工作温度范围，不会因过热或过冷而导致失效。
•热膨胀系数与其他材料相匹配，避免因温度差异引起的应力。
举例：太阳能电池中的玻璃封接技术需要具备高温稳定性，能够承受阳光直射下的高温环境，同时能够保持封接处的稳定性，避免因温差引起的破裂或泄漏。
四. 机械强度要求•玻璃封接技术应该能够承受正常使用时的机械负荷，避免因外力作用导致的破裂或脱离。
常用的机械强度要求包括：•承受正常的振动和冲击负荷，不会损坏或松动。
•具备足够的强度，能够承受应力集中区域的拉伸或压缩力。
•耐久性，即能够在长期使用中保持稳定的机械性能。
举例：液晶显示器中的玻璃封接技术需要具备足够的机械强度，能够承受碰撞或外力冲击，以保护液晶面板和其他内部元件的完整性。
•玻璃封接技术在一些光学器件中还需要满足特定的光学性能要求，以保证设备的准确度和性能。
常用的光学性能要求包括：•低光损耗，即封接处不会引起光的损耗或散射。
•高透明度，不会产生明显的光学漏斗或折射率差异。
•良好的平整度和表面质量，避免产生光学畸变或散射。
玻璃应力测试
实验4 玻璃内应力测定1 目的意义1.1 意义由于生产工艺的特殊性，在制作完成后的玻璃制品中还或多或少地存在内应力。
在玻璃成型过程中，由于外部机械力的作用或冷却时热不均匀所产生的应力称为热应力或宏观应力。
在玻璃内部由于成分不均匀而形成的微不均匀区所造成的应力称为结构应力或微观应力。
在玻璃内相当于晶胞大小的体积范围内所存在的应力称为超微观应力。
由于玻璃的结构特性，其中的微观与超微观应力极小，对玻璃的机械强度影响不大。
影响最大的是玻璃中的热应力，因为这种应力通常是极不均匀的，严重时会降低玻璃制品的机械强度和热稳定性，影响制品的安全使用，甚至会发生自裂现象。
因此，为了保证使用时的安全，对各种玻璃制品都规定其残余的内应力不能超过某一规定值。
对于光学玻璃，较大应力的存在将严重影响光透过和成像质量。
因此，测量玻璃的内应力是控制质量的一种手段，特别是质量要求较高的贵重的或精密的产品尤其重要。
1.2 目的① 进一步了解玻璃内应力产生的原因；② 掌握测定玻璃内应力的原理和方法。
2 基本原理2.1 玻璃中的内应力与光程差包括玻璃与塑料在内的许多透明材料通常是一种均质体，具有各向同性的性质，当单色光通过其中时，光速与其传播方向和光波的偏振面无关，不会发生双折射现象。
但是，由于外部的机械作用或者玻璃成型后从软化点以上的不均匀冷却，或者玻璃与玻璃封接处由于膨胀失配而使玻璃具有残余应力时，各向同性的玻璃在光学上就成为各向异性体，单色光通过玻璃时就会分离为两束光，如图4-1所示。
O光在玻璃内的光速及其传播方向、光波的偏振面都不变，所以仍沿原来的入射方向前进，到达第二个表面时所需的时间较少，所经过的路程较短；E光在玻璃内的光速及其传播方向、光波的偏振面都发生变化，因此偏离原来的入射方向，到达第二个表面时所需的时间较多，所经过的路程较长。
O光和E光的这种路程之差称为光程差。
测出这种光程差的大小，就可计算玻璃的内应力。
布儒斯特(Brewster)等研究得出，玻璃的双折射程度与玻璃内应力强度成正比，即R=Bσ (4-1) 式中R—光程差，nm；B—布儒斯特常数(应力光学常数)，布，1布=10-12Pa；σ—单向应力，Pa。
玻璃制品在冷却过程中的热应力分析与优化
玻璃制品在冷却过程中的热应力分析与优化引言：玻璃制品广泛应用于日常生活和工业领域，其品质和性能直接受到冷却过程中的热应力影响。
因此，研究在玻璃制品制造过程中热应力的分析与优化具有重要意义。
本文将探讨玻璃制品在冷却过程中的热应力产生原因，并提出优化策略，以提高玻璃制品的质量和使用寿命。
一、热应力的产生原因玻璃制品在冷却过程中会出现热应力，主要是由于温度梯度引起的线膨胀系数不同造成的。
热应力的产生过程可分为以下几个阶段：1. 玻璃的加热阶段：在加热阶段，玻璃制品会因为热膨胀而扩张，但由于膨胀的加速度较小，热应力的影响还不明显。
2. 冷却初期：当玻璃制品开始冷却时，温度梯度会引起玻璃内部不同部位的温度差异。
由于玻璃表面较快冷却，内部较慢冷却，导致内外表面的线膨胀系数不同，进而产生热应力。
3. 冷却中期：在冷却的过程中，热应力会逐渐增大，特别是当温度下降到约一半时。
此时，玻璃表面和内部的温度差异进一步扩大，从而引起更大的热应力。
4. 冷却后期：当温度继续下降到接近室温时，玻璃制品内部的热应力减小，但仍然存在一定的残余应力。
二、热应力的影响热应力对玻璃制品的品质和性能产生较大的影响。
首先，热应力过大可能导致玻璃制品的破损和开裂，从而降低产品的可用性。
其次，热应力会影响玻璃制品的机械强度和耐热性能，降低了其在特定领域的应用价值。
三、热应力的优化策略为了降低玻璃制品在冷却过程中的热应力，可以采取以下优化策略：1. 控制冷却速率：通过调整冷却速率，可以有效降低热应力的产生。
较慢的冷却速率可使温度梯度减小，从而降低内外表面的线膨胀系数差异，减缓热应力的增长。
2. 使用预热和保温措施：在玻璃制品的制造过程中，采用预热和保温措施可以提高玻璃的温度均匀性，减小温度梯度，从而减少热应力的产生。
3. 优化玻璃的成分和结构：改变玻璃的成分和结构可以改善其热膨胀性能，减轻热应力的影响。
例如，可以通过调整玻璃的添加剂和熔融温度来改变其结晶程度和晶格参数，从而优化玻璃的热膨胀性能。
玻璃内应力和退火温度测定
X射线衍射法利用X射线在玻璃表面反射和折射的物理现象，当X射线穿过玻璃时，会受到玻璃内部结构的影响， 产生衍射和干涉现象。通过测量衍射和干涉后的X射线角度，可以计算出玻璃的内应力分布。该方法具有较高的 精度和可靠性，适用于各种类型的玻璃材料。
双折射法
总结词
双折射法利用玻璃在不同方向上具有不同的折射率特性，通过测量光在玻璃中传播的速度和方向变化 ，推算出玻璃的内应力分布。
02
03
04
高温操作
实验过程中涉及高温操作，需 佩戴防护眼镜和实验服，避免
烫伤。
防止玻璃破裂
在加热和冷却过程中要缓慢进 行，避免玻璃样品突然受热或
冷却而破裂。
保持恒温炉清洁
实验结束后，应及时清理恒温 炉内的残留物，确保下次实验
的准确性。
样品选择
应选择无色、透明、均匀的玻 璃样品，以确保实验结果的准
确性。
高实验精度等。
实验条件控制
建议在实验过程中。
扩展应用领域
根据实验结果，探讨退火温度测定 在玻璃制品生产、加工等领域的应 用前景。
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将本次实验结果与相关文献或前 人实验结果进行对比，分析差异 及原因。
结果讨论
根据实验结果，讨论退火温度对 玻璃内应力的影响机制，以及可 能的应用前景。
结论总结
总结实验结果，明确退火温度与 玻璃内应力的关系，为实际应用 提供理论依据。
对实验的改进与建议
实验方法优化
针对本次实验的不足之处，提出 改进措施，如改进测温方法、提
3. 测量热膨胀系数
在显微镜下观察样品，记录不同 温度下的长度变化，计算热膨胀 系数。
4. 推算退火温度
玻璃应力的测定
干涉色决定于光程差的大小。光程差由下式 表示：
=R/d
式中R——光程差(nm)；
d——被测试样厚度(cm)；
——单位厚度上的光程差(nm/cm)。
上述系统(没有全波片)的缺点是仪器不灵敏。 就是当光程差在200~300nm以下时。干涉色只 呈现或明或暗的灰白色。光程差愈小，灰白色 愈不易显示出来。同时光程差有微小改变时， 干涉色不易辩别出变化、因此不能满足较小光 程差的精确测量。为此，在系统中放入一块附 加光程差为560nm的全波片7，起到了灵敏色片 的作用，在视场中呈一级紫红色。
2．测量原理
本应力仪采用的是偏振光干涉原理。仪器 的光学系统如图2所示。
由光源1发出的光束，通过隔热片2聚光镜3、 4，反射镜5和起偏镜6变为平面偏振光，再通过 发散镜8，台面玻璃9，投射到被测试样上。如 果这个试样具有双折射性质(即有内应力)的， 平面偏振光就分解为振动方向互相垂直的寻常 光和非寻常光(这里暂不考虑全波片的作用)。 因两者传播速度不同，透出试样后，就产生了 一个光程差，最后通过检偏镜11将看到寻常光 和非常光在同一平面内产生的具有应力特征的 干涉色图。
图2 WYL一2型应力仪光学系统图
1—·光源；2一隔热片；3、4—聚光镜； 5--反光镜； 6—起偏镜；7一全波片；8一发散镜；9一台面玻璃； 10一被测试样； 11一检偏镜
试样干涉色与光程差的关系
颜色 黄
黄绿 绿
蓝绿 浅蓝 紫红
红 橙黄 金黄
黄 白
视程差 900 845 770 715 685 560 535 440 370 310 260
玻璃种类
I-II级光学玻璃
永久应力允许应力允许值 光程差(nm/cm)
2~6
空心玻璃
封接玻璃的性能
1.2.1封接玻璃的种类封接玻璃按系统成分可以划分为三种:第一种是氧化物封接玻璃,第二种是非氧化物封接玻璃,第三种是混合型封接玻璃。
在实际使用的过程中,一般按照应用中的要求来划分,这样封接玻璃可划分为:(l)非结晶型封接玻璃,这类封接玻璃在加热封接过程中不生成晶体,玻璃呈现出非晶态。
正是由于这种封接玻璃在封接过程中不生成析晶,因而可以重复加热进行封接,在加热过程中具有较好的流动性,能够充分润湿封接面,使得玻璃液体充分填充封接空间,因而具有良好的封接气密性。
相对于结晶型封接玻璃,其在实际应用中工艺较简单,加热过程快,同时也可以用于封接面较小的封接,在温度较高的条件下封接,封接后产生的内应力较小。
在封接前后没有晶体的生成,因此在封接前后玻璃的热膨胀系数基本保持不变,体积也没有产生较大的变化。
其最大的缺点便是在封接面处的强度不高,受力后易于脱落。
(2)结晶型封接玻璃,在封接加热的过程中析出晶体的封接玻璃,玻璃在加热时,玻璃由非晶态转变为结晶态。
因而合适的晶体生成对于封接性能的好坏具有很大的影响,而合适的热处理制度,决定着晶体生成的种类及大小,晶体生成的种类及大小能导致玻璃物理化学性能产生很大的变化,在封接初始阶段玻璃粘度随温度的增大而减小,到加热快要结束时,由于晶体的析出及晶粒的增大而导致粘度的急剧升高,玻璃有非晶态转变成结晶态,玻璃的强度、抗冲击性能、力学性能都有较大的提升。
这种封接玻璃在加热过程中要有一定的流动性,才能使得玻璃液体充分填充封接空间,充分润湿封接面。
在使用结晶型封接玻璃封接时,控制适当的热处理制度,通过控制生成晶体的种类及大小来控制封接玻璃烧结后的热膨胀系数,从而满足封接玻璃和封接件二者之间热膨胀系数的匹配。
一般情况下,玻璃析晶后的强度大于未析晶的玻璃相,所以封接玻璃的强度就增大了,由于玻璃中生成了很多分布无规则的晶相,因此,对封接玻璃的封接强度、化学稳定性、力学性能等的提高是非常有利的。
玻璃应力测试原理及作用
玻璃应力测试原理及作用玻璃是一种常见的建筑材料，具有透明、坚固、耐腐蚀等特点，在建筑、汽车、家具等领域得到广泛应用。
然而，玻璃在制造和使用过程中可能会产生应力，这种应力会对玻璃的性能和安全性造成影响。
为了确保玻璃的质量和可靠性，需要进行玻璃应力测试。
玻璃应力测试是通过对玻璃样品施加外力，测量玻璃内部的应力分布来评估玻璃的质量和强度。
测试过程中，首先制备一定大小和形状的玻璃样品，然后通过施加外力（如机械载荷或热膨胀等）来引起玻璃内部的应力。
接下来，使用合适的测试方法和设备来测量玻璃样品上的应力分布。
最常用的方法是光学法，通过测量光线透过玻璃样品时的偏振光变化来确定应力分布。
玻璃应力测试的作用主要有以下几个方面：1.质量控制：玻璃应力测试可以帮助制造商检测和控制玻璃制品的质量。
通过测试样品上的应力分布，可以评估玻璃的内部结构和强度是否符合规定的标准。
这有助于避免生产出质量不合格的玻璃制品，并提高产品的可靠性和安全性。
2.失效分析：玻璃应力测试可以帮助分析失效的原因和机制。
当玻璃制品发生断裂或破裂时，可以通过测试样品上的应力分布来确定失效的位置和原因。
这有助于改进制造工艺和设计，避免类似失效的再次发生。
3.优化设计：玻璃应力测试可以帮助优化玻璃制品的设计。
通过测试样品上的应力分布，可以确定玻璃的强度分布和脆弱区域，从而指导设计人员进行结构优化和材料选择，提高产品的性能和寿命。
4.安全评估：玻璃应力测试可以帮助评估玻璃制品的安全性能。
通过测试样品上的应力分布，可以确定玻璃的强度和耐久性，从而评估其在使用过程中是否会出现破裂或失效的风险。
这对于建筑和交通工程等领域的安全设计和评估非常重要。
玻璃应力测试是评估玻璃质量和强度的重要手段，对于确保玻璃制品的可靠性和安全性具有重要意义。
通过测试样品上的应力分布，可以帮助制造商控制质量、分析失效、优化设计和评估安全性能，为玻璃制品的制造和使用提供科学依据。
同时，不断改进和发展玻璃应力测试技术也是提高玻璃制品质量和性能的关键。
玻璃应力产生的原因及对玻璃的影响
玻璃应力产生的原因及对玻璃的影响从应力产生的原因及对玻璃的影响来分类，可分成二类：（1）平面应力：它是由退火窑横向温度不均引起。
各种在线应力仪测出的就是这种应力。
其大小与退火窑长度无关、即与玻璃带绝对降温速度无关，只取决于玻璃板横向温度分布。
平面应力对玻璃带掰断、掰边影响很大。
掰断去边之后，平面应力大部消失，对玻璃进－步加工影响很小。
对厚玻璃而言, 平面应力引起的问题主要是多缺角, 以及劈边,白渣等。
（2）厚度应力：又叫端面应力，是由玻璃表面与板芯在冷却时所产生的温度差所引起。
它由退火窑长度所决定，在退火窑长度一定时，各区的进出口温度即冷却速度直接决定了应力的大小。
厚度应力不但对玻璃一次生产有影响，而且对后续深加工也有很大影响,它应该是玻璃产品出厂质量的一项重要指标。
厚度应力对厚玻璃生产的影响主要是糖状物；对深加工的影响主要有不易切割,钢化炸炉。
在远离横掰机的玻璃带中,平面应力的方向与玻璃拉引方向平行,只存在纵向的平面应力,不存在横向平面应力。
平面应力转化定律: 在靠近横向掰断的地方,从相当于2倍板宽的距离开始,纵向平面应力数值逐渐减小,慢慢转变为横向平面应力。
在掰断处, 纵向平面应力消失, 横向平面应力达到最大。
此处的横向平面应力数值相当于纵向平面应力原值的1.5倍,应力符号相反。
这种纵向与横向的应力转换对玻璃生产具有重要意义。
我们一般要求玻璃带中部存在较小的平面张应力, 两边部是压应力。
在掰断口,中部的纵向平面张应力转换为与掰断边平行的横向压应力,这种横向压应力起到防止纵裂的作用。
同样道理, 边部的纵向压应力在掰断口转换为横向张应力,正是此横向张应力起到将边子沿刀痕拉开的作用。
厚玻璃应力的一个特点是暂时应力往往是影响生产的重要因素。
厚玻璃不易冷却,在掰断区的温度和温差都比较高,永久应力还没有完全发育,所以暂时应力有着举足轻重的作用。
由于暂时应力形成于退火窑半封闭部分和敞开部分,这些部位的工况易受外界因素的影响,变化较频繁,只有通过定时应力测定,才能及时跟踪工况的变化,有针对性地调整冷却工艺,实现预防问题的产生。
热处理应力及其影响
热处理应力及其影响热处理残余力是指工件经热处理后最终残存下来的应力,对工件的形状, ;尺寸和性能都有极为重要的影响。
当它超过材料的屈服强度时, ;便引起工件的变形,超过材料的强度极限时就会使工件开裂,这是它有害的一面,应当减少和消除。
但在一定条件下控制应力使之合理分布,就可以提高零件的机械性能和使用寿命,变有害为有利。
分析钢在热处理过程中应力的分布和变化规律,使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义。
例如关于表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视。
一、钢的热处理应力工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。
在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时，由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。
即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。
这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。
当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。
另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀, ;工件各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。
组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。
组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状，材料的化学成分等因素有关。
实践证明,任何工件在热处理过程中, ;只要有相变,热应力和组织应力都会发生。
;只不过热应力在组织转变以前就已经产生了，而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果, ;就是工件中实际存在的应力。
这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。
就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。
玻璃内应力检验记录
玻璃内应力检验记录一、引言玻璃内应力检验是对玻璃制品进行质量评估的重要手段。
在制造过程中，玻璃内部可能会产生应力，这些应力可能会导致玻璃破裂或变形，从而影响产品的使用寿命和安全性。
因此，对玻璃内应力进行检验和控制至关重要。
二、实验目的本次实验的目的是通过对玻璃内应力的检验，评估玻璃制品的质量和可靠性。
通过分析检验结果，了解玻璃在生产过程中可能产生的应力情况，为制造过程的改进提供依据。
三、实验步骤1. 选取代表性的玻璃样品，并进行必要的准备工作，如清洗和磨削。
2. 使用内应力检测仪器对玻璃样品进行测试。
该仪器能够测量玻璃内部的应力分布情况，并生成相应的检验记录。
3. 根据实验结果，分析玻璃样品的应力分布情况，并进行相应的数据处理和统计。
4. 根据分析结果，评估玻璃样品的质量和可靠性，并提出相应的建议和改进措施。
四、实验结果经过实验测试和数据处理，得到了玻璃内应力的检验记录。
根据记录，可以看出玻璃样品在制造过程中存在一定的内应力，但整体分布较为均匀。
没有出现明显的局部高应力区域，说明该批次的玻璃制品质量较好。
五、分析与讨论根据检验记录和实验结果，我们可以得出以下结论：1. 玻璃制品在制造过程中普遍存在一定的内应力，这是由于制造工艺和材料性质等因素导致的。
2. 玻璃内应力的分布对产品的质量和可靠性具有重要影响。
过高的内应力可能导致玻璃破裂或变形，降低产品的使用寿命。
3. 通过对玻璃内应力的检验和分析，可以评估产品的质量和可靠性，并为制造过程的改进提供依据。
六、结论通过对玻璃内应力的检验和分析，我们得出了以下结论：1. 本次实验的玻璃样品内应力分布较为均匀，没有出现明显的局部高应力区域。
2. 该批次的玻璃制品质量较好，具有较高的可靠性和使用寿命。
七、改进措施根据实验结果，我们提出以下改进措施：1. 在制造过程中，加强对玻璃制品的质量控制，尽量减少内应力的产生。
2. 定期进行玻璃内应力的检验，及时发现和解决潜在的质量问题。
玻璃应力的原理有哪些应用
玻璃应力的原理有哪些应用1. 玻璃应力的原理玻璃应力是指玻璃材料内部的应力分布情况。
玻璃材料在制备过程中，会出现热胀冷缩、内部晶点、不均匀的化学组分等因素造成的内部应力。
这些应力会对玻璃的物理性质和力学性能产生重要影响。
玻璃应力的形成主要有以下几个原理：1.1 热胀冷缩原理当玻璃材料受热时，由于热胀冷缩效应，会产生温度差异引起的应力，这些应力会造成玻璃内部的变形。
当玻璃材料冷却时，由于不同部分的冷却速度不同，也会产生应力，这种应力称为冷却应力。
热胀冷缩原理是玻璃应力形成的基本原理之一。
1.2 内部晶点原理玻璃材料的内部可能会存在一些微小的晶点或其他不均匀性，这些不均匀性会导致玻璃材料内部的应力集中，并可能引发裂纹的产生和扩展。
1.3 化学组分不均匀原理化学组分的不均匀性是玻璃材料内部应力形成的另一个原因。
当玻璃材料的化学组分不均匀时，不同的化学成分会导致应力的差异，从而引发内部应力的产生。
2. 玻璃应力的应用玻璃应力的性质和特点使其在许多领域得到了广泛的应用。
以下是玻璃应力应用的一些常见领域：2.1 玻璃制造在玻璃制造过程中，控制和利用玻璃应力十分重要。
通过调整制造工艺，可以使玻璃材料中的应力达到合适的水平，从而保证玻璃制品的稳定性和强度。
2.2 玻璃强化玻璃强化是指通过控制玻璃应力，提高玻璃的机械强度和耐磨性。
强化玻璃已经广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域，提高了产品的安全性和可靠性。
2.3 玻璃加工在玻璃加工过程中，通过改变玻璃的应力分布，可以实现对玻璃的切割、冲孔、折弯、弯曲和淬火等加工操作。
这些加工工艺可以根据实际需要制造出各种形状和尺寸的玻璃制品。
2.4 玻璃破碎分析通过对玻璃破碎过程中应力分布的分析，可以帮助了解玻璃破碎的原因和机制。
这对于改进玻璃制造工艺和提高产品质量具有重要的意义。
2.5 光学领域玻璃应力对光学性质有着重要影响。
在光学器件的制备过程中，通过控制和调整玻璃的应力分布，可以改善光学器件的性能和质量。