BRAND. For lab. For life.


Szkło jako surowiec
Odporność mechaniczna

Naprężenia termiczne

Podczas produkcji i obróbki szkła może dojść do powstania niebezpiecznych naprężeń termicznych. Podczas schładzania gorącego szkliwa w granicach pomiędzy górnym a dolnym punktem schładzania, mamy do czynienia ze strefą przejścia od stanu plastycznego do łamliwego. Możliwe jest ograniczenie występujących w tym czasie naprężeń termicznych poprzez starannie kontrolowany proces schładzania. Poniżej dolnego punktu schładzania możliwe jest szybsze schładzanie szkła bez wywoływania większych naprężeń. Analogicznie zachowuje się szkło po bezpośrednim podgrzaniu płomieniem palnika Bunsena do temperatury powyżej dolnego punktu schładzania. Podczas schładzania mogą powstawać szkodliwe naprężenia termiczne, w wyniku których następuje znaczne zmniejszenie odporności na pęknięcia i wytrzymałości mechanicznej szkła. W celu uniknięcia naprężeń termicznych konieczne jest ponowne podgrzanie szkła do temperatury pomiędzy górnym a dolnym punktem schładzania i utrzymanie tej temperatury przez około 30 minut, a następnie schłodzenie przy zachowaniu zalecanej prędkości schładzania.

Odporność na zmiany temperatury

Jeśli szkło będzie podgrzewane w zakresie temperatur poniżej dolnego punktu schładzania dojdzie do naprężeń, będących efektem rozszerzania cieplnego i małej zdolności przewodzenia ciepła. Gdy podczas podgrzewania lub schładzania szkła dojdzie do przekroczenia dozwolonych granic wytrzymałości, szkło pęknie. Oprócz współczynnika rozszerzalności wzdłużnej α, zależnego od rodzaju szkła, należy także uwzględnić grubość ścianek, geometrię przyrządu szklanego i ewentualne nierówności powierzchni. Z tego względu trudne jest dokładne określenie wartości odporności na zmiany temperatury. Jednakże z porównania wartości współczynnika rozszerzalności wzdłużnej α widać wyraźnie, że przy tych samych warunkach badania Boro 3.3 wykazuje się znacznie większą odpornością na zmiany temperatury niż np. AR-Glas®.

Naprężenia mechaniczne

Z technicznego punktu widzenia, szkło zachowuje się idealnie elastycznie. Oznacza to, że po przekroczeniu granicy plastyczności niemożliwe jest przekształcenie sił rozciągająco-ściskających w odkształcenie plastyczne; szkło pęka. Wytrzymałość na rozciąganie jest relatywnie mała i może być znacznie zmniejszona, jeśli na powierzchni szkła występują nierówności, np. rysy. Ze względów bezpieczeństwa należy podczas montowania aparatury uwzględnić wytrzymałość szkła Boro 3.3 na rozciąganie, wynoszącą 6 N/mm2. Odporność na zgniatanie wynosi natomiast około 10 razy więcej.