玻璃知識(shí)2課件

火頭，熱傳遞和表面張力有4個(gè)因素會(huì)影響到燃燒速度：a.

燃料氣體的種類(lèi)火頭，熱傳遞和表面張力b.混合氣體的溫度200Cλ4000C5λ

火頭，熱傳遞和表面張力c.混合氣體中氧氣所占的百分比20%

λ

100%

10λ

火頭，熱傳遞和表面張力燃燒速度(λ)和流動(dòng)速度(F)的關(guān)系如果F/λ較大 火焰變長(zhǎng)

極限是“吹滅”如果F/λ較小 火焰變短

極限是“回火”FF火頭，熱傳遞和表面張力

獲得一個(gè)急的高溫火焰可以在燃?xì)饬鞒龌痤^前將空氣（或氧氣）混入其中?；旌峡諝饣蜓鯕饪梢酝ㄟ^(guò)噴嘴來(lái)實(shí)現(xiàn)。空氣通過(guò)噴嘴時(shí)燃?xì)獗晃牖旌希▔毫?gt;大氣壓力），這使得可燃?xì)怏w混合進(jìn)入火頭，這里空氣是驅(qū)動(dòng)氣體，這可獲得高的混合氣體壓力。如果要達(dá)到高的火焰溫度，氧氣也可以用同樣的方法加入?？諝?氧氣預(yù)混合火頭，熱傳遞和表面張力

混合也可以通過(guò)一種燃?xì)夂涂諝?氧氣同心管來(lái)實(shí)現(xiàn)，混合不是預(yù)先而是在火頭口上，見(jiàn)下圖：燃?xì)夂涂諝?氧氣在火頭口混合火頭，熱傳遞和表面張力火焰溫度(煤氣空氣混合比=1:8)玻璃加工火頭的主要參數(shù)：火焰溫度、燃?xì)饬魉?、熱傳遞系數(shù)火頭，熱傳遞和表面張力F

λ

熱量（增加λ）

然后我們就可以得到較大的流動(dòng)速度

引導(dǎo)焰

主火焰

從主孔中出來(lái)的火焰被引導(dǎo)焰加熱 λ增加玻璃在低溫下是熱的不良導(dǎo)體，在高溫下是熱的良導(dǎo)體低溫下不良導(dǎo)體：優(yōu)點(diǎn):

-以局部加熱。 -如需要可用手工操作缺點(diǎn): -可能會(huì)有應(yīng)力。高溫下良導(dǎo)體：高溫下好的熱傳導(dǎo)使在制燈機(jī)械中快速地加工玻璃。火頭，熱傳遞和表面張力火頭，熱傳遞和表面張力各種玻璃在工作點(diǎn)的表面張力：Someexamples:water20oC

73dyne/cmmercury20oC

436dyne/cm火頭，熱傳遞和表面張力玻璃表面收縮成球體的趨勢(shì)總是存在。只要玻璃的粘度允許，表面張力就起作用。這個(gè)特性在玻璃加工中得到了廣泛的應(yīng)用，如：光口、落料式封口等。

玻璃的應(yīng)力玻璃中的應(yīng)力有：機(jī)械應(yīng)力和熱致應(yīng)力壓應(yīng)力和張應(yīng)力永久應(yīng)力和暫時(shí)應(yīng)力一種玻璃內(nèi)的應(yīng)力和兩種玻璃形成的應(yīng)力玻璃的應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力這種應(yīng)力僅存在于固體材料中，只要外力存在，應(yīng)力就存在。由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，這種應(yīng)力也可以是永久性的

玻璃的應(yīng)力熱致暫時(shí)應(yīng)力T+ΔTTCTTemp.distributionRoomtemp.T+ΔTT0CompressiveTensileStresspatternHeating玻璃的應(yīng)力熱致永久應(yīng)力ABP.S.T.S.T.Roomtemp.A1B1A2B2A3B3A4B4A5B5B5’A1B1A2B2A3B3CTA5B5’Cooling玻璃的應(yīng)力冷卻速度越快，溫差T越高，應(yīng)力就越大。這也意味著將玻璃加熱到軟化后（>P.S.T.）再以小的溫差T冷卻就可以消除這個(gè)應(yīng)力（這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“退火”）。有時(shí)通過(guò)快速冷卻建立應(yīng)力（稱(chēng)為淬火），是利用了玻璃在壓應(yīng)力下很堅(jiān)固的特性。Fastcooling快速冷卻W.T.P.S.T.S.T.Temp.PermanentstressStresszonenostressΔTOutsideInside玻璃的應(yīng)力Fastcooling快速冷卻W.T.P.S.T.S.T.Time僅有暫時(shí)應(yīng)力可能會(huì)界入永久應(yīng)力，取決于冷卻的方式無(wú)應(yīng)力區(qū)ΔTOutsideInsideOventemp.INOUT

ΔT盡量小退火燈芯退火Temp.P.S.T.S.T.Time50oC30s50sTimetocoodownAt1.5oC/sec20s玻璃的應(yīng)力玻璃金屬封接的應(yīng)力

玻璃金屬封接的應(yīng)力非常重要的一點(diǎn)是應(yīng)力在不同的方向上可以有很大的不同。下圖顯示的圓柱形玻璃金屬封接中我們得到三種應(yīng)力：徑向應(yīng)力σR，切向應(yīng)力σT和軸向應(yīng)力σA。玻璃金屬封接的應(yīng)力

假定金屬的α比玻璃大，在下圖中可以看到三種不同方向的應(yīng)力。由于粘附著金屬玻璃的收縮比它自由冷卻收縮要大，在軸向玻璃中是壓應(yīng)力。同樣在圖中我們可以看到切向也是壓應(yīng)力。但在徑向由于粘附著金屬玻璃被拉伸所以是張應(yīng)力。在這種情況下徑向應(yīng)力最接近臨界。

玻璃金屬封接的應(yīng)力玻璃金屬界面中的應(yīng)力是玻璃金屬直徑比的函數(shù)背景知識(shí)filterbeambeam一般的非偏振光在與光束垂直的所有方向上振動(dòng)，這肉眼是觀測(cè)不到的，振動(dòng)的方向能被偏振鏡濾出。這樣光束只剩下一個(gè)振動(dòng)方向，這種光即為偏振光。

背景知識(shí)filterNobeambeamfilterfilter背景知識(shí)疊加抵消(黑)(二倍光強(qiáng))兩束相同波長(zhǎng)的光在同一平面內(nèi)振動(dòng)（例如偏振后），將發(fā)生干涉。根據(jù)相位差輸出光將在兩倍光強(qiáng)和完全黑之間。

背景知識(shí)

玻璃中的應(yīng)力可以通過(guò)利用各向異性物質(zhì)（有應(yīng)力的玻璃）“雙折射”性質(zhì)的光學(xué)方法來(lái)測(cè)量。自然光相互垂直的二組成分有不同的折射率。當(dāng)光垂直入射時(shí)有不同的傳播速度，所以在光程中有相位差。相位差與玻璃厚度d和X方向與Y方向的應(yīng)力差σx-σy成正比：

相位差D=R(σx-σy)d

這里R是各種玻璃有不同值的應(yīng)力光學(xué)系數(shù)。應(yīng)力儀矢量R表示一束光穿過(guò)偏振片后只在一個(gè)平面內(nèi)振動(dòng)。這些矢量通過(guò)應(yīng)力玻璃后被分解為兩個(gè)分量，一個(gè)為平行于最大應(yīng)力（e）方向，一個(gè)則垂直于這個(gè)方向（o）。e和o以不同的速度穿過(guò)玻璃，因此兩個(gè)分量之間將有一個(gè)相位差。如果相位差達(dá)到1/2λ波長(zhǎng)，那么從玻璃中射出的新的矢量R1將在第二偏振片的方向上振動(dòng)。

Intensity強(qiáng)度TotalcolourshiftSensitivityofhumaneyes人眼的敏感度應(yīng)力儀為了做顏色測(cè)量我們?cè)诙€(gè)交叉的偏振片間放一片濾光片。它給出λ=550nm的相位差，這樣綠光消失而出現(xiàn)紅紫光。加入有應(yīng)力的玻璃后應(yīng)力儀我們從應(yīng)力儀獲得那些信息？是否有應(yīng)力（沒(méi)有顏色表示沒(méi)有應(yīng)力）應(yīng)力的位置。（看到的顏色的區(qū)域，就是應(yīng)力的區(qū)域）應(yīng)力的大小。（顏色越亮，應(yīng)力越大。）應(yīng)力的集中程度（顏色的面積）注意：應(yīng)力儀并不能分出壓應(yīng)力或張應(yīng)力！玻殼－燈芯封口封口過(guò)程分成五個(gè)階段：

--預(yù)熱。玻璃被預(yù)熱到粘度為1014dPa.s。--加熱。玻頸被加熱并與喇叭邊接觸，玻頸與喇叭熔在一起。--預(yù)成形。玻殼頸部必須明確地收縮，接觸封口帽子同時(shí)廢料玻璃下落。--封口成形。玻殼封接處即被加固的裝頭處在整形模具內(nèi)被吹脹。封口整形處必須沒(méi)有任何尖角。--退火。用不同的溫度分布來(lái)去除玻璃中的熱應(yīng)力。玻璃加工舉例玻璃加工舉例預(yù)熱要求：火頭對(duì)準(zhǔn)喇叭處，火焰剛好接觸玻璃，火焰較軟。目的：防止玻璃發(fā)生爆裂玻璃加工舉例加熱在加熱過(guò)程中，玻殼頸部必須逐漸軟化和收縮直到與燈芯喇叭口接觸。要封接出堅(jiān)固的燈泡就必須有足夠的厚度，也就是燈芯喇叭上必須有足夠的玻璃，這可以通過(guò)設(shè)置軟化玻璃的火頭開(kāi)始時(shí)盡可能低（在喇叭水平高度）來(lái)獲得。一旦玻璃頸部倚靠喇叭，玻璃不會(huì)再下落。只有這時(shí)，我們才可稍微抬高加熱火頭，以獲得正確的變形。所以加熱必須有一個(gè)從低到高的過(guò)程。玻璃加工舉例加熱在這個(gè)階段結(jié)束時(shí)，玻殼和喇叭必須完全連接，這種情況見(jiàn)下圖。點(diǎn)M和點(diǎn)N是固定的。點(diǎn)M是玻璃冷的部分，不能移動(dòng)。而點(diǎn)N連接喇叭口。既然這兩點(diǎn)固定，直線B會(huì)移向直線C，這樣，在最終收縮時(shí)壁厚會(huì)穩(wěn)步增加。結(jié)果是，在最終收縮以后，直線A和B將達(dá)到直線C，我們獲得壁厚平均又較厚的牢固的封接。如果開(kāi)始時(shí)火頭設(shè)置太高，初步收縮后直線B將長(zhǎng)于直線A。當(dāng)最后收縮完成后，玻壁將太薄太脆弱。

玻璃加工舉例預(yù)成形在這一階段，玻殼頸部必須明確地收縮，接觸封口帽子同時(shí)廢料玻璃下落。為確保正確的封口和在封口成形夾模里成形，二邊火頭呈45度角對(duì)準(zhǔn)封口成形處。玻璃加工舉例開(kāi)花廢料玻璃被鉛筆形火頭從玻殼上割下來(lái)。為幫助開(kāi)花，玻殼頸部倚靠在喇叭口和封口帽子上。如果風(fēng)被注入（通過(guò)封口芯軸）封口帽子周?chē)目臻g，喇叭和封口帽子之間的玻璃將會(huì)因?yàn)槌錃舛休p微的膨脹，這樣，開(kāi)花獲得幫助。開(kāi)花過(guò)程中注入的風(fēng)不能太強(qiáng)，不然玻璃會(huì)快速冷卻使開(kāi)花變得困難。

玻璃加工舉例封口成形整個(gè)封接部分必須小于夾模內(nèi)部容積，否則封口成形時(shí)壓扁和變形。封口成