Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВИРТ Лаб вирт ФХС ДАВАТЬ СТУДЕНТАМ проверен...doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
1.73 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 3 Расчёт верхней и нижней температур отжига стекол и характеристик «длины» стеклообразующего расплава по результатам измерений вязкости.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Овладение приемами анализа экспериментальных данных по вязкости с целью расчёта температур отжига стекол и характеристик «длины» стеклообразующего расплава.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: СТЕКЛА ОПТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ В РАБОТЕ:

1. Получить понятие о приемах анализа данных с целью их использования для расчёта температур отжига стекол и меры «длины» стеклообразующего расплава.

2. Выработать практику анализа данных по вязкости и расчёта температур отжига стекол, меры «длины» стеклообразующего расплава.

3. Рассчитать значения нижней и верхней температур отжига и характеристик «длины» стеклообразующего расплава на основании конкретного набора экспериментальных данных.

СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

1. Значение вязкости стеклообразующей жидкости для материаловедения.

Времена структурной релаксации, определяющие реальные скорости процессов отжига и процессов, происходящих при варке стекла, из-за

экспериментальных и теоретических трудностей могут быть найдены с чрезвычайно большим трудом. Однако благодаря взаимосвязи времени релаксации, мгновенного модуля сдвига (который не сильно меняется с температурой) и вязкости, которая даётся соотношением Максвелла (η = F·τM), величины вязкости достаточно точно передают температурную зависимость времен релаксации в весьма широком интервале температур. Поэтому все технологические процессы привязывают к определенным значениям вязкости, а температуру стеклования принимают примерно соответствующей вязкости 1012 Па·с (1013 дПа·с или 1013 П).Ниже для простоты мы будем величины вязкости выражать только в пуазах, (П). Эта единица соответствует измерению времени в с, длины в см, массы в г.

Измерения вязкости по этой причине имеют первостепенное значение для характеристики каждого состава стекла, важного для практики.

Указанные выше значения вязкости, соответствующие температуре стеклования, необходимы для построения температурно-временного режима отжига стекла. Верхнюю температуру отжига принимают соответствующей вязкости 1013П. При более низких температурах находится область ответственного охлаждения (тонкого отжига), для которой скорость охлаждения выбирают такой, чтобы в стекле успевал происходить процесс структурной релаксации и устанавливаться равновесный показатель преломления. Нижняя граница области температур тонкого отжига принята соответствующей вязкости 1016 П.

Понятно, что необходимо знать характер температурной зависимости вязкости в указанных интервалах. Однако измерения больших значений вязкости (более 1014 П) чрезвычайно осложнены их продолжительностью. Поэтому необходимо наиболее точно измерить вязкость в доступной для измерений области. Нужно быть уверенным, что температурный закон изменения вязкости здесь установлен достаточно надежно, чтобы производить экстраполяцию в область значений вязкости, недоступной для простых измерений. С другой стороны, необходимо быть уверенным, что при выборе данных для нахождения закона такой экстраполяции в рассмотрение не попали данные из более высокотемпературной области (вязкость ~109 П и менее), которые по объективным обстоятельствам не должны соответствовать низкотемпературной закономерности.