浅谈平板玻璃的表层应力

对于平板玻璃表层应力的研究是从六十年代开始的,到七十年代中期由于各种表层应力仪的出现,大大地推进了研究的进程.大量的理论研究表明这种应力是生产困难的主要原因.本文作些简介供同行参考.一、什么是平板玻璃的表层应力由于玻璃带宽度方向的温度分布而引起玻璃带平面内的应力.这种平面应力的分布将随着玻璃表面温度场而变化,从理论上讲如果玻璃在退火温度范围内完全消除表面温差,那么这种平面应力也随之完全消除.由于玻璃本身是热的不良导体,所以这种外界温度差造成的应力只集中在玻璃的表面层,故称"表层应力".表层应力既然也是一种应力,则必然符合应力的基本公式:     

二强处理的盖板玻璃抗跌落性内在影响因素研究

以锂铝硅玻璃GK7样品为基材,制备不同离子交换时间的化学强化玻璃。借助折原综合应力仪、"张力释放实验"与偏光显微镜探究了化学强化玻璃的截面应力分布,并与高铝硅玻璃GK4样品进行整机跌落对比,分析了裂纹压制层与痕带对抗跌落性能的影响。结果表明:GK7化学强化玻璃表层具有自身厚度20%以上的裂纹压制层,是GK4玻璃的近4倍,其抗跌落性能明显优于高铝硅玻璃。GK7玻璃张应力随着离子交换时间延长而呈现抛物线变化,且伴随着痕带出现-加剧-消失的现象;而以痕带刚出现状态,GK7玻璃抗跌落性能提高50%。     

玻璃声弹性的研究

本文用超声法测量了各种玻璃的声弹参数,指出玻璃压应力的存在导致玻璃弹性模量的提高;研究了玻璃应力与超声速度(纵波)的关系,提出玻璃超声法应力解析的可能性;对各种玻璃的自发声发射(SAE~(***))现象和机理作了探讨和分析。     

采用热辐射和热交换对残余应力进行预测和控制

在实验室和工厂进行热钢化平板玻璃生产时,多采用单射流和多射流对成型了的玻璃进行冷却。首先,应该考虑到辐射的转移和残余应力对玻璃的最后部分的影响。三维流体动力学计算模型（计算流体力学）的研发,帮助我们对气体的流动进行分析,并确定钢化过程当中玻璃表层的热交换情况。然后,将结构和应力松弛引入三维有限元模型中进一步进行分析,采用光弹性测量的方法对钢化玻璃表面及周边范围内的残余应力进行测量,这个数值可以对玻璃的钢化厚度进行验证。通过在多射流的设备中进行的分析中发现,温度分布和残余应力都是均匀分布的。最后,采用超声波的新方法来对钢化的残余应力进行测量。采用这种方法进行单射流对钢化玻璃进行冷却实验,得到的实验结果与预测数值相一致。     

钢化玻璃表面应力测量结果不确定度的评定和分析

钢化玻璃属于安全玻璃.钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压,耐冷热冲击及抗冲击能力等.故钢化玻璃的表面应力是表征玻璃钢化程度及钢化玻璃质量优劣的一个重要指标.所以能否准确地对表面应力进行测量,并对其测量不确定度进行科学的评估是评价钢化玻璃质量好坏的关键.本文采用GB/T 18144-2000标准规定的方法对钢化玻璃进行了表面应力测量,根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》评定和分析了测量结果的不确定度,为同类结果不确定度提供了评定的参考依据.     

载银高强度抗菌玻璃的制备及性能研究

利用离子交换原理在Na_2O-CaO-SiO_2玻璃表面引入钾离子与银离子,制备载银高强度抗菌玻璃。采用表面应力仪、能谱分析(EDS)、分光光度计以及抗菌实验对样品进行分析表征,研究离子交换时间对玻璃表层银含量、玻璃的透过率和抗菌率的影响规律。研究结果表明:两步离子交换法能够制备出高透过率的抗菌玻璃;抗菌玻璃的载银量随着交换时间的增加而增多,抗菌性能优异,抗菌率大于95%,符合优等品抗菌性能的标准。     

玻璃带在冷却过程中的平面应力问题浅释

根据弹性理论探讨了玻璃带在退火冷却过程中的平面应力问题,导出了有横向温差存在时玻璃带中层面上和表层面上应力计算的方法,通过计算发现横向温差对表层纵向应力的影响极大,表明了在线应力仪直接测出的数据是中层面上的热应力,说明了借助于计算机的特定软件可以消去测出的应力中的常规热应力,使最终显示的是B区的薄膜永久应力分布情况,从而判断B区的横向温度分布为操作调整提供可靠的信息.     

高硼硅玻璃太阳能管环切显微结构分析

介绍了玻璃环切显微结构分析的方法,并对高硼硅玻璃太阳能管的显微结构进行了定性分析,总结了同检测高硼硅玻璃内热应力、结构应力和条纹的方法,以便评价玻璃质量,改进产品质量。     

玻璃钢化季节性调压数值模拟

建立了风栅中玻璃的冷却模型,数值模拟玻璃冷却的温度和应力变化规律,反演了不同季节风温时的合理匹配风压。结果表明,在玻璃淬冷过程,约3 s时玻璃表面拉应力达到最大,若该应力大于玻璃此时的抗拉强度,玻璃将破裂。此后玻璃从外到内降温速率逐渐减小,在约15~17 s时玻璃表层受内部影响减弱,表面应力趋于稳定。与钢化玻璃表面应力测试结果相比,数值模拟结果略小,但相对误差不超过5%。随冷却风温降低,玻璃钢化所需的风压逐渐减小。在玻璃钢化程度接近的情况下,风压随风温降低近似线性减小,钢化风压调节量与环境温度变化量的相关系数为0.103 kPa/K。     

浮法玻璃的退火原理和退火设备(续)

二、表层应力曲线的应用从前,对玻璃永久应力的测定,是采用应力仪离线测量其厚度方向上的永久应力.用这种方法测得的数据,不能揭示普通平板玻璃和浮法玻璃在退火窑中的热工状况.近代的应力仪、已进展到"表层应力测定仪",并已从离线测定发展到在线测定.表层应力仪安装在F区,每天测量一次,并由电子计算机处理数据.以此来指导生产,调整退火窑各热工环节,使平板玻璃退火过程全盘自控.     

真空玻璃真空度在线检测技术与应用

本文提出了基于光弹法和动态法进行在线检测真空玻璃的真空度。试验测试表明,通过光弹仪可以观测到真空玻璃支撑物与玻璃支撑点处因应力集中而产生的应力光斑,而且随着真空度的提高,应力光斑直径也增大。同时,采用动态法测得的真空玻璃的固有频率也随着其真空度的增大而增大。对这两种方法的原理、检测过程及工程应用进行了分析。     

冷端应力、厚度在线测量系统

传统应力与厚度测量采用人工测量的方式,无法固化控制制度。现有技术应力常用的补偿法可靠性差、测量精度低,厚度采用最终产品进行检测,玻璃厚度测量反馈信号滞后。基于此,开发了冷端应力与厚度在线测量系统。该系统用于连续自动测量平板玻璃生产线退火后玻璃的应力、厚度,为平板玻璃退火工艺人员提供准确、可靠的参数,同时又是检验玻璃退火质量的理想检测仪器,为实现快速调整玻璃应力、厚度提供数据源,提高玻璃成品率及玻璃质量。     

超薄铝硅玻璃离子交换工艺研究

高强度超薄盖板玻璃是电子信息产品的重要组成部分,化学强化(离子交换)是提升超薄盖板玻璃力学性能的主要技术途径。在离子交换过程中,玻璃易产生应力弛豫等现象,导致化学强化玻璃难以具备较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的维氏硬度。本文采用两步法离子交换工艺,研究了熔盐、离子交换温度与时间等因素对强化后超薄铝硅玻璃应力层分布及维氏硬度等性能的影响。结果表明,本文所研发的两步法离子交换工艺,可以使玻璃兼具较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的表面维氏硬度。离子交换后,铝硅玻璃的表面压应力可达900 MPa以上,应力层深度可达70 μm以上,同时表面维氏硬度达7.2 GPa以上。     

玻璃炉窑运行时间对陶瓷纤维催化滤管的影响

对不同运行时间的玻璃炉窑陶瓷纤维催化滤管进行脱硝性能、压降与显气孔率、C-环强度、SEM-EDS等检测与分析。结果表明，随运行时间的增加，玻璃炉窑陶瓷纤维催化滤管脱硝效率略有下降，其原因可能是粉尘中的钠、钙、镁等碱金属及碱土金属造成催化剂中毒以及粉尘在表层集聚和板结覆盖了部分催化剂活性位点。随运行时间的增加，压降逐年上升，显气孔率基本保持不变；C-环强度平均值稍有下降，而最小值略有增强。经扫描电镜观察，滤管表面被粉尘附着，表层存在粉尘搭桥和板结现象，而中层和内层仅存在微量粉尘，除尘性能优良。     

环切均匀性检测技术对于瓶罐玻璃质量的应用

主要介绍玻璃环切均匀性测试技术的实施方法。该测试技术依据玻璃均匀性与力学性能之间的关系,通过对环切检测技术的工作原理、测试装置、测试步骤和使用技巧的论述,分析瓶罐玻璃在生产过程中产生条纹的原因,并针对条纹特征反推生产过程中的问题节点。根据瓶罐玻璃破损情况与玻璃条纹和应力之间的关系,证明了环切检测技术是玻璃内在质量控制的重要手段。     

化学强化后玻璃应力松驰与再加热温度的对应关系

高铝玻璃通过化学强化后,获得一定的表面应力(CS)和应力层深度(DOL),当它被再次加热(或退火)时,其表面的应力会产生松驰现象,松驰程度与加热温度及玻璃本身的黏温特性有着对应关系;当加热温度达到玻璃自身的转变点(T_g)温度时,应力松驰达到极限,即玻璃表面应力被全部松驰,CS、DOL值回到零。     

应力分布的光学图像处理研究

玻璃中的应力会损害玻璃制品的寿命,降低产品的性能。为了得到玻璃的应力分布,研究了偏振光干涉的光学图像与材料内部应力分布的关系,分析了在白光照射下的光学图像,利用MATLAB软件中的图像处理工具,对图像进行编程处理,从而得到了玻璃的应力分布图。研究结果表明,彩色图像整体处理结果反映了玻璃的应力分布图,能适用于玻璃应力值的计算,也能帮助技术人员了解玻璃内部应力的分布情况。     

陶瓷支撑柱表面形貌对真空平板玻璃应力分布的影响

利用电测法分析了不同表面形貌的陶瓷支撑柱对真空平板玻璃应力分布的影响,试验结果表明,各种真空玻璃的最大应力均发生在四角第二个支撑处,得出了支撑柱与和玻璃的接触面积量对玻璃应力分布会产生影响的结论。用有限元法分析各种真空玻璃的应力应变场,得出了各种真空玻璃在封边处、支撑处、支撑柱之间的连线中点处等重要部位的应力分布。控制支撑高度误差和玻璃的平整度,保证受力的均匀,可增加真空玻璃的强度,增加其可靠性,提高使用寿命。     

玻璃钢板加固混凝土梁界面应力有限元分析

本文对玻璃钢板加固混凝土梁界面应力进行了有限元分析,研究了不同玻璃钢板长度、厚度对界面应力的影响,得到了界面应力随玻璃钢板长度、厚度变化的规律.有限元计算结果与试验结果吻合较好.     

浮法玻璃成型过程的数值模拟

建立了浮法成型过程的数学模型,并用三维有限元方法,模拟了5mm浮法玻璃成型过程,分析了拉边机在浮法玻璃成型中的作用以及拉制过程中玻璃的应力、位移、厚度分布。在玻璃拉制过程中,x方向应力主要集中在机头后区域;y方向应力主要集中在机头和玻璃带接触的地方;x方向应力沿玻璃板宽度方向分布,且范围较广;发现了实验中存在的速度“穿越”现象。模拟结果与实验结果的比较表明,建立的数学模型很好地模拟了浮法玻璃成型过程。