Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВИРТ Лаб вирт ФХС ДАВАТЬ СТУДЕНТАМ проверен...doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Лабораторная работа 2 Измерение малых вязкостей интервала стеклования

(109 -108 П).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучение особенностей измерений малых значений вязкости методом вдавливания инденторов

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: ОПТИЧЕСКОЕ СТЕКЛО К15.

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ В РАБОТЕ:

1. Получить понятие об особенностях измерений малых значений вязкости методом вдавливания инденторов.

2. Выработать практику рационального выбора диаметра индентора, нагрузки и шага отсчёта деформации при измерениях малых значений вязкости стеклообразующей жидкости.

3. Изучить особенности обработки экспериментальных данных по измерениям деформаций при измерениях вязкости в области 109 - 108П.

4. Рассчитать величину вязкости из полученного набора сочетаний

«время- величина деформации».

СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

1. Обоснование необходимости знания вязкости стеклообразующей жидкости.

Времена структурной релаксации, определяющие реальные скорости процессов отжига и процессов, происходящих при варке стекла, из-за экспериментальных и теоретических трудностей могут быть найдены с чрезвычайно большим трудом. Однако благодаря взаимосвязи времени релаксации, мгновенного модуля сдвига (который не сильно меняется с температурой) и вязкости, которая даётся соотношением Максвелла (η = F∞·τM), величины вязкости достаточно точно передают температурную зависимость времен релаксации в весьма широком интервале температур. Поэтому все технологические процессы привязывают к определенным значениям вязкости, а температуру стеклования принимают примерно соответствующей вязкости 1012 Па·с (1013 дПа·с или 1013 П).Ниже для простоты мы будем величины вязкости выражать только в пуазах, (П). Эта единица соответствует измерению времени в с, длины в см, массы в г.

Измерения вязкости по этой причине имеют первостепенное значение для характеристики каждого состава стекла, важного для практики.

Указанные выше значения вязкости, соответствующие температуре стеклования, необходимы для построения температурно-временного режима отжига стекла. Верхнюю температуру отжига принимают соответствующей вязкости 1013П. При более низких температурах находится область ответственного охлаждения (тонкого отжига), для которой скорость охлаждения выбирают такой, чтобы в стекле успевал происходить процесс структурной релаксации и устанавливаться равновесный показатель преломления. Нижняя граница области температур тонкого отжига принята соответствующей вязкости 1016 П. Понятно, что необходимо знать характер температурной зависимости вязкости в указанных интервалах. Однако измерения больших значений вязкости (более 1014 П) чрезвычайно осложнены их продолжительностью. Поэтому необходимо наиболее точно измерить вязкость в доступной для измерений области. Нужно быть уверенным, что температурный закон изменения вязкости здесь установлен достаточно надёжно, чтобы производить экстраполяцию в область значений вязкости, недоступной для простых измерений.

Значения вязкости от ~109П и меньшие открывают область значений, важных для технологических процессов, связанных с изменением формы (вытяжка волокна, спекание, изгибы, и пр.). Эта область значений чаще всего отличается от области собственно температур отжига тем, что при соответствующих этим вязкостям температурах начинаются отклонения от той температурной зависимости, которая была в области отжига. Поэтому прецизионные измерения здесь имеют целью также нахождение температурной границы использования низкотемпературных законов (например, простой экспоненты).