rk000000186

тарные объемы стекла прогреваются одновременно и в равной степени (т.е. имеют одинаковую температуру). Однако в действи- тельности это условие не выполняется. В процессе формования изделий из стекла и их охлаждения между поверхностными и внут- ренними слоями возникает некоторая разность температур, свя- занная с плохой теплопроводностью стекла. В результате неравно- мерного остывания поверхностных и внутренних слоев, элемен- тарные обьемы расширяются (сжимаются) неравномерно, и в стекле возникают напряжения сжатия и растяжения. Скорость ре- лаксации (исчезновения и ослабления напряжений) обратно про- порциональна вязкости стекла. Разберем подробнее процесс возникновения остаточных напря- жений в стекле (рис. 7.1). Возьмем стеклянный шар такой темпера- туры, при которой возможны заметные неупругие деформации в стекле (например, при л = Ю ’1 Па с), и выделим мысленно в нем две области: внешний слой и ядро (рис. 7.1 а). Начнем охлаждение шара, поместив его в окружающую среду с более низкой темпера- турой. При этом низкая теплопроводность стекла приводит к не- равномерному охлаждению внешнего слоя и ядра, возникновению между ними температурных градиентов. Неравномерное измене- ние размеров и объема внешнего слоя и ядра приводит к возник- новению напряжений. В первые моменты охлаждения внешний слой будет остывать гораздо быстрее, чем ядро. При этом возника- ют напряжения растяжения во внешнем слое и напряжения сжа- тия в ядре (см. гл.2, термостойкость стекол). Однако в данном слу- чаё относительно низкая вязкость стекла (Ѵ| = 10” - 1011'5Па с) спо- собствует полной релаксации напряжений. При дальнейшем охлаждении скорости охлаждения внешнего слоя и ядра выравни- ваются, и новых напряжений не возникает. При достижении вне- шним слоем температуры стеклования Т„ (г) = 1012 Па с), резко уменьшаются коэффициенты линейного и объемного расширения (для большинства промышленных стекол почти в 3 раза), что при- водит к уменьшению размеров и обьема внешнего слоя. Ядро при этом еще не успевает остыть и сохраняет прежнюю температуру и