​玻璃瓶的热应力具有永久的应力

2019-03-07 16:17 admin 3
  将一个玻璃瓶加热到高于玻璃应变点以上的某一温度,待均热后板两面均匀自然冷却,经一定时间后玻璃中温度场呈抛物线分布。玻璃外层为张应力而内层为压应力,由于应变点以上的玻璃具有粘弹性,即此时的玻璃为可塑状态,在受力后可以产生位移和变形,使由温度梯度所产生的内应力消除。这个过程称为应力松弛过程,这时的玻璃内外层虽存在着温度梯度但不存在应力。当玻璃冷却到应变点以下,玻璃已成为弹性体,以后的降温与应力变化与前述的产生暂时应力的情况相同,待冷却到室温时虽然消除了应变点以下产生的应力,但不能消除应变点以上所产生的应力,此时,应力方向恰相反,即表面为压应力,内部为张应力,这种应力为永久应力。
  玻璃瓶因化学组成不均导致结构上的不均而产生的应力称结构应力。它是属于永久应力,玻璃瓶即使经退火也不能消除这种应力。玻璃中的成分不均体,其热膨胀系数与主体玻璃不相同,因而主体玻璃与不均体的收缩、膨胀量也不相同,在其界面上产生了应力,所以,退火也不能消除这类应力。例如,当玻璃中存在结石、条纹和节瘤时,就会在这些缺陷的界面上引起应力。