一般用抗压强度、抗折强度、抗张强度和抗冲击强度等指标表示玻璃的机械强度。玻璃以其抗压强度高、硬度高而得到广泛应用,也因其抗张强度与抗折强度不高,脆性大而使其应用受到一定的限制。
玻璃的理论强度按照Orowan假设计算为11.76GPa,表面无严重缺陷的玻璃纤维,其平均强度可达686MPa。玻璃的抗张强度一般在 34.3—83.3MPa之间,而抗压强度一般在4.9——1.96GPa之间。但实际玻璃的抗折强度只有6.86MPa,比理论强度小2—3个数量级。这是由于实际玻璃中存在有微裂纹(尤其是表面微裂纹)和不均匀区(分相等)所致。
目前常采用的提高玻璃机械强度的方法主要有退火、钢化、表面处理与涂层、微晶化、与其它材料制成复合材料等。这些方法能使玻璃的强度增加几倍甚至十几倍。
玻璃强度与化学组成的关系。
不同化学组成的玻璃结构间的键强也不同,从而影响玻璃的机械强度。石英玻璃的强度最高。各种氧化物对玻璃抗张强度的提高作用顺序是:CSO>B2O3>BaO>Al2O3>PbO>K2O>Na2O>(MgO、FC2O3) 。
各组成氧化物对玻璃抗压强度提高作用的顺序是:Al2O3>(MgO、SiO2、ZnO)> B2O3>Fe2O3>( B2O3、Cao、PbO) 。
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