Відпал скла - властивості скла

У склі при нагріванні, охолодженні, механічному впливі виникає внутрішня напруга. Напруження можуть бути тимчасовими і залишковими. Тимчасові напруги зникають при охолодженні скла. Залишкові напруги залишаються в склі і значно знижують їх характеристики: різко знижується міцність скляного виробу, скло робиться неізотропним, тобто властивості в різних напрямках скляної маси робляться різними.

Для ліквідації залишкових напружень застосовують отжиг скла. Відпал - це спеціальна термічна обробка всього скляного виробу, яка полягає в нагріванні до такої температури, при якій частинки скла стають рухливими, але скло ще не розм'якшується, і повільному охолодженні. Напруги зникають тим швидше, чим менше в'язкість скла. Наприклад, при в'язкості в 1 -10 13 - 2,5-10 13 П напруги зникають за 7--15 хв, а при в'язкості в 4-10 4 П - за 4 год.

Температуру, що відповідає в'язкості 1-10 13 П, називають верхній температурою відпалу. Температуру, що відповідає в'язкості близько 10 15 П, називають нижньою температурою відпалу. Весь процес відпалу ділиться на чотири стадії.

Перша стадія - нагрівання або охолодження до температури відпалу. Якщо виріб має кімнатну температуру, то його поступово нагрівають, якщо ж воно розігріте вище температури відпалу даного скла, то його охолоджують до температури відпалу.

Друга стадія - витримування при температурі відпалу ± ° C до зникнення напруги. Чим більше розміри виробу і товщина стінок, тим довший витримка його при температурі відпалу.

Третя стадія - повільне охолодження до нижньої температури відпалу. Найголовніше - охолоджувати з досить малою швидкістю, щоб не виникли нові постійні напруги.

Верхня температура відпалу молібденового скла знаходиться при 535--540 ° С, до цієї температури його нагрівають на першій стадії відпалу і витримують; на третій стадії це скло повільно охолоджують до 410 ° С - нижньої температури відпалу.

Четверта стадія - охолодження до кімнатної температури. При падінні температури нижче нижньої температури відпалу напружень у виробі не виникає, тому охолодження на даній стадії може відбуватися паралельно з досить великою швидкістю, практично зі швидкістю охолодження печі.

Швидкість нагрівання на першій стадії і охолодження на четвертій визначається розміром і товщиною стінок виробів.

Для визначення залишкових напружень в склі застосовують спеціальні прилади - поляріськопа, що випускаються промисловістю.

Відпал скляних виробів проводять в спеціальних печах; в заводських умовах - це камерні, вагонетки, муфельні, роликові, циркуляційні та вертикальні печі. В умовах склодувних майстерень для відпалу скла застосовують електричні муфельні печі. Контроль і витримку скла в обумовленому інтервалі температур здійснюють за допомогою регулюючих приладів.

Будь-яка склодувна майстерня повинна мати велику піч для відпалу великогабаритних скляних виробів і обов'язково кілька малих муфельних печей.

Схожі статті