Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВИРТ Лаб вирт ФХС ДАВАТЬ СТУДЕНТАМ проверен...doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
1.73 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 5 Расчёт полноты стабилизации свойств стекла в процессе изотермического отжига.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Овладение принципом расчёта времени структурной релаксации на основании измерений вязкости в области температур стеклования и модулей упругости.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: СТЕКЛА ОПТИЧЕСКИЕ

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ В РАБОТЕ:

1. Получить понятие о физическом смысле соотношений, описывающих процессы структурной релаксации.

2. Усвоить физические основания взаимосвязи времени релаксации, вязкости и модулей упругости.

3. Выработать практику расчёта полноты релаксации свойств стекла по результатам измерений вязкости и модулей упругости..

4. Выработать практику перехода от одних единиц размерностей физических величин к другим как важный элемент успешной деятельности специалиста в науке или промышленности.

СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

1. Изменение свойств стекол во времени в изотермических условиях.

Стеклообразное состояние является лабильным, неустойчивым состоянием

Из-за того, что при охлаждении расплава структура жидкости перестала «успевать» следить за изменением температуры (времена релаксации структуры с понижением температуры резко возрастают), её структура «замёрзла» и стекло сохранило избыточную свободную энергию, объем относительно равновесной метастабильной жидкости. Если стекло выдерживать при постоянной температуре достаточно долго, его объем уменьшится и приобретет значения, соответствующие метастабильной жидкости – рис.1. Такой процесс называется отжигом.

Рис. 1. Изменение объема стекла при отжиге.

Отжиг стекла – это процесс изменения его свойств, обусловленный стремлением стекла к равновесному состоянию метастабильной жидкости.

Время релаксации – это время, в течение которого наблюдаемое отличие величины свойства от его равновесного значения, уменьшится в e раз (e - основание натуральных логарифмов). Оно является характеристикой скорости процесса стремления системы к равновесию.

Рис. 2. Зависимость логарифма времени структурной релаксации (в секундах) от

обратной абсолютной температуры; c – область стеклообразного состояния, а

– область размягчения (выше температуры стеклования), b – область

температуры плавления и выше неё.

Зависимость логарифма времени структурной релаксации от обратной абсолютной температуры показана на рис.2.

Очевидно, что температурная зависимость времени релаксации структуры стекла τ ниже температуры стеклования Тg (область с) характерна гораздо меньшими значениями τ, чем следовало бы ожидать, продолжая зависимость для метастабильной жидкости из области а. По этой причине в

процессе стабилизации структуры время релаксации непрерывно возрастает и самое его большое значение характеризуют те значения, которые соответствовали бы метастабильной жидкости при выбранной температуре отжига.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.