Технологическая шкала вязкости
Возможность проведения различных технологических операций регулируется вязкостью стекломассы. Каждому этапу производства изделий из стекла соответствует определённая вязкость расплава и стекломассы. Поэтому в практике стекловарения большое внимание уделяют характеристическим температурам (табл. 4.2).
Таблица 4.2
Технологическая шкала вязкости
Гомогенизация расплава: усреднение состава по всему объёму за счет диффузии компонентов из-за различия их химических потенциалов вследствие неравномерного распределения. – уравнение Стокса–Эйнштейна. Di– коэффициент диффузии i-го компонента; k – постоянная Больцмана; η – динамическая вязкость; ri – радиус иона; а – коэффициент, учитывающий форму частиц.
Увеличение вязкости расплава резко снижает возможности диффузионного усреднения: η ↑ Di ↓.
Осветление стекломассы происходит вследствие всплывания газовых пузырьков. Скорость всплывания определяется по уравнению Стокса, который сопоставил подъёмную силу (силу Архимеда) и силу вязкого сопротивления движению пузырька: – уравнение Стокса, где v – скорость всплывания пузырька; r – радиус пузырька; ρ – плотность расплава; η – динамическая вязкость.
Скорость удаления пузырьков возрастает с увеличением их размера и снижением вязкости расплава: v ↑ r ↑ η ↓.
Большое значение для практики стекловарения имеет температурный градиент вязкости . С учетом этого соотношения рассчитывается скорость твердения стекломассы . Чем быстрее твердеет стекло, тем выше должна быть скорость выработки.
Мерой длины стекла является температурный интервал, в пределах которого вязкость возрастает от 102до 108 Па∙с. Длинные стекла имеют пологую кривую зависимости вязкости от температуры η = η(Т): ΔТ = 250–500ºС. Для коротких стекол характерен крутой подъём зависимости вязкости от температуры η = η(Т): ΔТ = 100–150ºС. Для длинного стекла режим формовании разработать проще, чем для короткого. Короткие стёкла требуют особенно строго соблюдения температурно-временных режимов формования. Такие стёкла при остывании быстро затвердевают, поэтому отклонение от выбранного режима может привести к быстрому нарастанию вязкости и получению брака. При незначительном переохлаждении стекломассы вязкость может так резко увеличиться, что формование стекломассы станет невозможным. Поэтому короткие стёкла (2) используются для машинной выработки, а длинные (1) – для ручной выработки стекломассы:
Δ η /ΔТ1<Δ η / ΔТ2
Температура Литтлтона определяется температурой, при которой стеклянная нить стандартной длины удлиняется под действием собственной массы (L = 22,6 см, d = 0,55÷0,75 мм, dL/dt =1мм/мин, ΔТ/ Δt=10оС/мин). Эта характеристическая температура используется при расчёте параметров процесса моллирования. При моллировании нагретое стекло заполняет форму под действием силы тяжести. Интервал отжига: η = 1012 ÷ 1013,5Па∙с. Назначение отжига – удаление остаточных напряжений, возникающих в процессе неравномерного охлаждения внутренних и внешних слоёв стекла. Высшая температура отжига Тво соответствует вязкости η = 1012 Па∙с. Выдержка при этой температуре позволяет в течение трёх минут удалить 95% остаточных напряжений без заметной деформации изделий. Для большинства промышленных стёкол Тво = 400-600оС. Низшая температура отжига Тно соответствует вязкости η = 1013,5Па∙с. При этой температуре в течение трёх минут устраняется 5% остаточных напряжений.
ΔТ = Тво - Тно = 50 ÷ 150оС
В интервале отжига скорость охлаждения должна быть минимальной. При Т < Тно скорость охлаждения изделий может быть выше, т.к. вязкость стёкол высока и возникновение остаточных напряжений невозможно.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (597)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |