觀察窗玻璃是高溫或高壓狀態(tài)在觀察設備運轉、設備內物料情況的透明玻璃,可以起到檢測生產進程、防止生產事故的作用,熱穩(wěn)定性和耐壓強度是觀察窗玻璃的重要質量指標,除化學成分、加工工藝之外,觀察窗玻璃的外觀質量對熱穩(wěn)定性和耐壓強度有重要的影響。
1.對于熱穩(wěn)定性的影響
觀察窗玻璃表面上出現(xiàn)較深擦傷或裂紋以及內部存在耐火砂、鐵屑或其它雜質等各種缺陷,都能使玻璃的熱穩(wěn)定性降低,這是因為玻璃本身的機械強度對其熱穩(wěn)定性影響亦很顯著。上述宏觀缺陷提供了界面,從而使微觀缺陷(如點缺陷、局部析晶、晶界等)常常在宏觀缺陷的地方集中,從而導致裂紋的產生,嚴重降低了玻璃的強度,同時也就都會降低玻璃的熱穩(wěn)定性。
當玻璃表面經受火拋光或 HF酸處理后,由于改善了玻璃的表面狀況,就能使玻璃的熱穩(wěn)定性提高。860℃的觀察窗玻璃具有高強度性能,即使它們的膨脹系數(shù)較高,其熱穩(wěn)定性比相應成分的玻璃還高。
2. 對于耐壓強度的影響
據測定,塊狀玻璃的實際強度比理論強度低得多,與理論強度相差2~3個數(shù)量級。塊狀玻璃實際強度這樣低的原因,是由于玻璃的脆性和玻璃中存在有微裂紋(尤其是表面微裂紋)和內部不均勻區(qū)及缺陷的存在造成應力集中所引起的(由于玻璃受到應力作用時不會產生流動,表面上的微裂紋便急劇擴展,并且應力集中,以致破裂)。
玻璃的宏觀缺陷降低了玻璃的耐壓強度。如固體夾雜物(結石)、氣體夾雜物(氣泡)、化學不均勻(條紋)等常因成分與主體玻璃成分不一致,膨脹系數(shù)不同而造成內應力。在這些宏觀缺陷地方引起應力的集中導致微裂紋的產生。經過一定時間后,裂紋尖端處的應力越來越大,超過臨界應力時,裂紋就迅速分裂,使玻璃斷裂。
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