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第六章 退 火 窑 玻璃退火的目的是什么？ ? 玻璃热应力的的类型？ ? 玻璃退火有哪几个阶段？ 退火基本知识 浮法玻璃退火：是最大限度地减小玻璃热应力的过程。 热应力的概念：玻璃内部因温度差而产生的应力称为热应力。 玻璃在成型过程中，由高温可塑状态的玻璃液变为室温固态的玻璃制品，在这个过程中，由于玻璃本身是热的不良导体，其内外层温度梯度不一样、硬化速度不一样，将引起玻璃产生不均匀的内应力；这种内应力如果超过了玻璃的极限强度， 就会导致玻璃破裂。 为了最大限度地防止或均衡这种内应力而进行的热处理，称为退火。 退火基本知识 ?退火的定义 退火是运用适当的温度制度，适当控制温度降低速度，将玻璃带中产生的热应力控制在允许的范围内，连续地把成型后的玻璃原板降到室温，将残余应力减少到最低限度，以增强玻璃的机械强度和热稳定性。 退火基本知识 退火的目的 热应力 ： 玻璃本身是热的不良导体，导热性较差，其内外层温度梯度、硬化速度不一样，将引起玻璃产生不均匀的内应力， 这种内应力称为热应力 ? 热应力的危害： 会降低玻璃制品的强度和热稳定性，也会影响玻璃的光学均一性。 ? 如何消除热应力的危害？ 退火就是最大限度地防止或均衡这种热应力而进行的热处理。 与退火有关的几个粘度值 ? 1、退火下限温度（最低退火温度，或应变点）? 退火上限温度和退火下限温度之间的温度称为退火温度范围（退火区域）。 退火下限温度（最低退火温度，相当于应变温度 ）： 在16h内才能全部消除或3min内仅消除5%应力的温度，此时的粘度为1016.5 Pa·s左右。 此温度下玻璃的特性？ 在应变点Ts以下，玻璃完全为弹性体，质点不能移动，但此时有弹性变形。如在此温度以下存在温差，则由于弹性变形而产生应力(暂时应力)，但温差消除，则弹性恢复，即以弹性松弛的方式消除应力。 暂时应力只存在于弹性变形温度范围内，也就是在玻璃应变温度以下,存在温度梯度时才能产生，它的大小取决于玻璃内的温度梯度和玻璃的膨胀系数。 与退火有关的几个粘度值 ? 2、退火上限温度（最高退火温度或称退火点，相当于玻璃的转变温度）：能在15min内消除其全部应力或3min 内消除95%内应力的温度，此时的粘度为1012.4 Pa·s左右。通常用Tg表 示； 此时玻璃的特性？ 在玻璃的转变点，玻璃中的应力能够迅速消除，这是由于结构可以变化，因此，质点移动很快，可以从不平衡位置移动到平衡位置，使结构之间质点作用力消失或减弱。 这时，冷却速度要慢些，使质点有时间移动到平衡位置，从而消除质点之间的作用力即应力。如果冷却速度过快，质点来不及移动，而使变形保留下来，使不平衡位置保留下来， 于是造成质点之间结构的应力，称为永久应力， 退火的目的就是减弱这种永久应力。 浮法玻璃的热应力 浮法玻璃的热应力 浮法玻璃的热应力 一、端面应力 ? 产生原因： 是由玻璃表面与板芯在冷却时所产生的温度差所引起。? 危害： 后续深加工的影响：不易切割，钢化炸炉。 浮法玻璃的热应力 ? 暂时应力虽然会随玻璃中温度梯度的消失而消失，但对其数值也须加以控制。如果暂时应力超过玻璃的抗张强度极限，同样也会产生破裂。 暂时应力只存在于弹性变形范围内，也就是在玻璃应变温度以下存在温度梯度时才能产生，它的大小取决于玻璃内温度梯度和玻璃的膨胀系数。 永久应力产生的温度区间 退火温度区域时(退火上限温度和退火下限温度之间) ? 永久应力的特点 表面为压应力，内部为张应力，这种应力为永久应力或残余应力。这种玻璃内的热应力当温度降低到室温时，也不会消失。 浮法玻璃的热应力 ? 永久应力与玻璃结构 玻璃在退火上限温度和退火下限温度之间的每一温度均有其相应的平衡结构 在冷却过程中，随着温度的降低，玻璃的结构将连续地、逐渐变化。 在玻璃中存在温度梯度时，各温度所对应的结构也不相同的，即出现了结构梯度。当温度急冷到应变点以下时，这种结构梯度也被保存了下来。 浮法玻璃的热应力 平面应力 ? 产生原因 平面应力是由横向温度不均引起。各种在线应力仪测出的就是这种应力。 ? 对玻璃的影响 此应力对玻璃带掰断、掰边影响很大。 浮法玻璃的热应力 应力松弛理论 如果玻璃在较高的温度下（塑性状态）冷却，同样，由于它的传热较差，表面温度低，内层温度高， 在内外层间产生温度梯度。 但在塑性状态下，玻璃内层质点可以作若干位移，内应力由于这种位移而抵消，因而内应力并不产生