- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 78. 1948 /
739

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 13 november 1948 - Glasets hållfasthet, av Elmar Umblia

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

13 november 1948

739

hållfasthetsvärden. Av samma skäl måste
differenserna mellan enstaka mätningsresultat hos
mindre glasprov vara större. Båda förhållandena
överensstämmer mycket bra med statistiken över
Murgatroyd’s mätningar.

Hållfastheten påverkas också av provkroppens
form såtillvida, som vissa
formgivningsförfaranden kan medföra bildandet av såväl ovanliga
strukturtyper som speciella tillstånd hos glasytan.
Hypotesen om bildandet av en kedjeformig
strukturtyp hos glasfibrer i samband med deras
dragning har redan omnämnts i det föregående. Vid
dragningen uppvärmes för övrigt glasfiberns yta,
varigenom ytsprickorna "läkes"; vid efterföljande
hastig avsvalning blir fiberytan i viss grad
härdad, varigenom fiberns hållfasthet ofta betydligt
höjes.

Inverkan av omgivande mediet

Som tidigare sagts har glaset den lägsta
draghållfastheten vid normala atmosfäriska
förhållanden, beroende på glasets förhållande till de
omgivande gaserna. Flera forskare7 har visat,
att vattenånga, kolsyra och andra gaser
adsor-beras vid glasytan — oftast i ultratunna
mole-kulära skikt — och ingår i reaktioner med glasets
beståndsdelar. Försök har visat, att ett
främmande ämnes molekularhinna mycket snabbt
kan sprida ut sig på glasytan, i synnerhet på en
nybildad högaktiv yta; att avlägsna hinnan är
relativt svårt och kräver längre tids upphettning
i vakuum. Det är i första hand glasets
hydro-lytiska korrosion under inverkan av luftens
fuktighet och kolsyra, som bland alla reaktioner
mellan glaset och omgivningen förtjänar den
största uppmärksamheten, då den står i ett intimt
samband med glasets styrka. Hos en belastad fast
kropp utbildas i deformerade skikt, vilka ligger
närmast det blivande brottstället och bildar så
att säga brottets "förpostlinje", ett område med
ökad tendens till sprickning. Det yttre mediet
tränger in i de begynnande sprickorna i detta
område och försvagar genom sin korroderande
inverkan materialets motståndsförmåga.
Hydrologiska processer leder till såväl utbildningen av
nya som utspridningen av befintliga sprickor på
glasytan, samtidigt som genom ökningen av
reaktionsprodukternas volym sprickornas väggar så
småningom spränges, varigenom hållfastheten
sänkes. Ju högre de deltagande agenternas
kemiska affinitet är, desto snabbare förlöper
förstörelsen. Engelharf har t.ex. fastställt, att
slipning av kvarts sker i bensin långsammare, men i
aceton eller nitrobensol fortare än i vatten.
Cooper2 framhåller att ett fosfathaltigt
diskvatten angriper flaskor i avsevärt högre grad än
rent vatten, medan en liten tillsats av
natrium-aluminat betydligt nedsätter vattnets
angreppsförmåga.

1 samband därmed uppstår frågan, om mediets

korroderande inverkan ensam är i stånd att
förstöra glaset. Enligt Baker och Preston4 är detta
väl möjligt efter mycket lång tid, för kvartsglas
t.ex. flera miljarder år. Förstörandet av
synnerligen alkalirika antika glas genom "glassjukan"
visar emellertid, att i vissa fall en dylik process
kan äga rum på betydligt kortare tid8. Det finns
goda skäl att tro, att sprickorna hos lågbelastade
glas så småningom "etsas ut" genom hydrolysen,
till följd varav ett glas med hög kemisk
motståndsförmåga kan bli t.o.m. starkare.

Smekal6 urskiljer vid glasets brott två faser. I
den första äger en relativt långsam spridning av
den submikroskopiska ytsprickan rum, vilket
leder till utbildningen av "spegeln", dvs. den
glatta brottytan. Denna process försiggår under
omgivningens inverkan och minskar
glaskroppens sektionsyta till den gläns, där vid
föreliggande belastning glasets brott äger rum.
Spegelytans relativa storlek visar samtidigt, i vilken
utsträckning som den första fasen medverkar vid
brottets uppkomst. Vid extremt låga temperaturer
(omkring — 200°C) saknas spegelytan helt och
hållet, medan den är störst vid den temperatur,
som är gynnsammast för ifrågavarande
korrosionsreaktioner. Vid mycket snabb belastning
utgör spegelytan ca 7 %, men vid en längre statisk
belastning når den upp till 50 % av hela
brottytan. I den andra fasen brytes glaset
ögonblickligen vid en belastning, som överstiger
draghållfastheten, varvid en oregelbunden brottyta
uppstår. Om glasets draghållfasthet beräknas på
grundval av gränsbelastningen och av den
oregelbundna brottytans storlek, erhålles ett värde,
vilket av Smekal betecknas som glasets
materialkonstant och vilket är beroende varken av
mediets inverkan eller av belastningens varaktighet,
utan endast av glasets niolekulara hållfasthet
samt av antalet sprickor, som är statistiskt
fördelade i glasvolymen. Enligt Smekals teori bör
glasets draghållfasthet vid mycket snabb
belastning eller under betingelser, där mediets inverkan
har eliminerats, vara betydligt större — ett
förhållande, som har till fullo bekräftats genom
undersökningarna av Grenet9, Onnes10, Preston,
Baker, Glathart11 m.fl.

Orowan13 närmar sig problemet om glasets
bristning från den utgångspunkt, att den
energimängd som behövs för att utbilda en ny
brottyta är 10—12 gånger större i vakuum än i luft,
och visar matematiskt, att glasets hållfasthet i
vakuum skulle vara ca 3,5 gånger större än i luft,
ett förhållande som väl överensstämmer med de
nyssnämnda undersökningsresultaten.

Den energi, som åstadkommer glasets brott,
består således av en mekanisk och en kemisk
komponent. Elimineringen av endera av dessa
komponenter borde medföra en ökning av glasets
hållfasthet. Vid högre temperaturer, där
hydro-lysfenomenet försvinner, minskas det yttre me-

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:33:18 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1948/0751.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free