химический каталог




Эмаль и эмалирование

Автор А.Петцольд, Г.Пёшманн

эмалях примерно вдвое и улучшает тем самым упругость (повышая эластичность).

Значения относительного удлинения при разрыве дают информацию об упругости эмали. Показатели удлинения, измеренные Мейером (1954), колеблются от 0,12 (для фторсодержа-щих эмалей) и 0,21 (для эмалей, не содержащих бора) доО.З % (для борсодержащих эмалей). Низкие значения объясняются тем, что фтор не способствует образованию перемычек. При исследовании эмалевых покрытий Брентроп и Далихау (1982) обнаружили снижение относительного удлинения с 0,17 (20 °С) до 0,11 % (200 °С).

Расчет модуля упругости ? можно провести по уравнению (22.1). Имеющиеся коэффициенты (табл. 22.1) сильно различаются у разных исследователей, а согласно Эндрюсу (1961) и Шольце (1977), они не характеризуются высокой точностью.

Другими постоянными являются модуль сдвига G и сжатия, а также коэффициент Пуассона р.. Модуль сдвига С для простых стекол составляет примерно 35 ГПа. Коэффициент Пуассона (коэффициент поперечного сужения) равен в общем случае 0,22—0,25.

44S

риала, то трещина распространяется, причем должна существовать некоторая критическая длина трещины, чтобы произошли распространение трещины и разрушение. При этом прочность обратно пропорциональна глубине трещины. Практически глубина трещин в стекле лежит в пределах 0,01—10 мкм. В эмали Дитцель (1981) принимает более высокие значения длины трещин, поскольку охлажденный слой проходит стадию растягивающих напряжений.

В механике разрушения применяется коэффициент интенсивности напряжений К\с, который описывает вязкость разрушения, характер разрушения и сопротивление разрушению, причем критический коэффициент интенсивности напряжений учитывает глубину трещины, нагрузку и коэффициент формы f:

Ки=<Оы1л/Ц~- (22-7)

Значения Kic для стекол составляют примерно 0,8 МПа ? м №.

Прочность неорганических и неметаллических материалов снижается под действием пор (пузырей). Соответствующее уравнение гласит (Дакуорт, 1953):

а=а<(ехр(-ЛУр). (22.8)

На прочность влияют также скорость нагружения, форма образца и окружающая среда. При кратковременных

нагрузках значения прочности получаются более высокими, а при длительных нагрузках прочность оказывается более низкой вследствие усталости материала. С уменьшением сечения образца значение прочности возрастает (пример: волокно, очень тонкие слои эмали). Следует принять, что в больших массах материала действуют термические напряжения и неравномерные нагрузки, способствующие распространению трещин.

В сухой окружающей среде значения прочности выше, а во влажной, напротив, ниже, предположительно потому, что процесс разрушения ускоряется под действием коррозии под напряжением. Однако если, например, при длительном действии агрессивных сред увеличивается радиус у вершины трещины или уменьшается сама трещина вследствие отложения продуктов реакции, то это может привести и к повышению прочности. Влияние нормальной влажной атмосферы сказывается на стеклах и эмалях с высоким химическим сопротивлением в меньшей степени, чем с низким.

Прочие соображения по поведению эмали в условиях разрушения приводят Хёнс и др. (1966), Баринов и Москвин (1984) и Браун (1985).

447

22.3.3.2. Прочность эмалн

Прочность на изгиб

Прочность на растяжение (временное сопротивление разрыву)

Растягивающие напряжения в эмалевом покрытии встречаются при охлаждении обожженной эмали, при смене температур и при определенных конструкциях изделия и в определенных случаях его эксплуатации. Временное сопротивление разрыву стекол и эмалей теоретически составляет 6—9 ГПа; на практике этот показатель по измерениям составил 50—120 МПа (при специальном травлении поверхности и в случае испытаний волокон он составляет доЗ ГПа). Временное сопротивление стеклокристаллических материалов достигает 150 МПа (для сравнения: временное сопротивление разрыву стали достигает 1 ГПа).

Показатели временного сопротивления разрыву имеют сильный разброс вследствие поверхностных явлений. Их зависимость от химического состава неоднозначна. В качестве повышающих прочность можно рассматривать оксиды катионов, которые упрочняют структуру (в основном это ионы Li+, Si*+, ТИ+, Zr*+, А13+ и при определенных условиях Са2+). Сильные щелочные металлы и легко деформируемые элементы подгрупп (РЬ2+, Fe2+, Fe3+) в общем снижают прочность (Джонсон, Кэнфилд, 1942). С ростом температуры, как и ожидалось, прочность снижается (рис. 22.2). Промежуточное повышение прочности, начиная с 200 °С, объясняется залечиванием местных надрезов (концентраторов напряжений).

Прочность на сжатие

При номинальных условиях прочность стекол и эмалей на сжатие составляет 0,8—1,2 ГПа. Влияние химического состава в данном случае несколько иное, чем при временном сопротивлении разрыву (данные Гельхофа, Томаса). Влияние других факторов такое же, как и в случае прочности на растяжение.

Прочность на изгиб играет роль при всех нагружениях на изгиб (прикладываемые деформации, вмятины, сборка, холодная правка). Она составляет 80—200 МПа, а у стеклокристал

страница 164
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221

Скачать книгу "Эмаль и эмалирование" (6.29Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
свадебный букет из гербер цена
Фирма Ренессанс: цена модульные лестницы - качественно, оперативно, надежно!
стул zeta купить
Удобно приобрести в КНС Нева HP Color LaserJet Professional CP5225DN CE712A - оформление в онлайн-кредит в Санкт-Петербурге.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)