- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 78. 1948 /
740

(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.

740

TEKNISK TIDSKRIFT

diets inverkan, och den försvinner helt och hållet
i vakuum (Preston, Blake m.fl.). Vid eliminering
av den mekaniska belastningen återförenas
brottytorna, och vattenhinnan mellan dem fördelas i
form av OH-grupper inom glasgittret och i
samband därmed försvinner också brottrisken.

Även hos metaller, gummi m.fl. kan iakttas
hållfasthetens sjunkande vid längre statisk
belastning till följd av omgivningens inverkan.
Hos metaller i luft är fenomenet dock mindre
iögonenfallande, enär en tunn oxidhinna på
metallytan skyddar dess inre mot atmosfäriska
angrepp. Om mätningarna utföres under
betingelser, där inget skyddsskikt finns på metallytan
(t.ex. aluminium i sjövatten, mässing i
ammoniakgas osv.), uppenbarar sig brottfenomenet
exakt som hos glas i luft".

Inverkan av temperaturen

Teoretiska kalkyler och försöksdata tyder på, att
hållfastheten hos materialen borde minskas med
stigande temperatur, då den ökade
partikelrörelsen i materialets strukturgitter lämnar ett
kraftigt bidrag till sönderbrytandet av spända
atombindningar, samtidigt som alla de kemiska
elementarprocesser påskyndas, vilka leder till
spridningen av sprickor.

Hos glas får man dock en annan bild. Enligt
Weyl2 utövar temperaturen följande verkan på
glasets och liknande spröda materiels hållfasthet:
den ökade partikelrörelsen försvagar glasgittrets
hållfasthet; över en viss temperatur, som hos ett
vanligt natronkalksilikaglas uppgår till ca 200°C,
kan en seg "flytning"’ och ytdiffusion äga rum,
till följd varav en viss avspänning av farliga
påkänningar sker, enär krökningsradien hos
sprickornas toppar så småningom ökar; från
rumstemperatur till inemot 400°C ökas
reaktionshastigheten hos de hydrolysprocesser, som
försiggår mellan glasytan och mediet; över denna
temperatur är det hydratiserade glaset icke
därför stabilt, hydrolysreaktionerna försvinner så
småningom och de genom hydrolysprocesserna
sönderbrutna bindningarna återställas. Inverkan
av temperaturen består sålunda av tre
komponenter, vilka tillsammans, från
rumstemperatur till glasets deformationstemperatur, utövar
ett positivt inflytande på glasets hållfasthet.
Smekal förklarar ökning av glasets hållfasthet
inom denna temperaturintervall huvudsakligen
med att farliga sprickor, till följd av vandringar
av atomer utmed sprickornas väggar, i viss
utsträckning "läkes", dvs. krökningsradien hos
sprickornas toppar ökas.

Inverkan av den kemiska sammansättningen

Samband mellan glasets sammansättning och
hållfasthet har jämte dess rent vetenskapliga
betydelse också en praktisk innebörd, i det att
kännedomen om den skulle öppna en enkel väg

för glastillverkare att kunna reglera glasets
styrka. Såsom en strukturberoende egenskap bör
glasets hållfasthet egentligen vara en funktion av
glasets sammansättning. I så måtto som glasets
styrka är beroende av hållfastheten hos
glasgittret bör den vara proportionell mot antalet
Si—O—Si-bindningar per volymsenhet. Detta
innebär, att kvartsglas måste lia den största
hållfastheten, och införande av basiska oxider måste
minska denna, vilket, som följande tabell visar,
överensstämmer med verkliga förhållanden.

[-Kvartsglas-]

{+Kvarts- glas+} 96
%-silika-glas Boro-silikat-glas Natron-kalk-silika-glas
Sammansättning:
Si02 ............. % 100 96,3 80,0 70,0
B2O3 ............. % — 2,9 12,0 —
Na20 ............ % — 0,02 3,9 14,5
K20 ............. % — 0,02 0,3 5,0
MgO ............. % — — — —
CaO ............. % — — — 7,5
Al203 + Fe203 ..... % — 0,4 3,1 3,0
[-Elasticitetsmodul-]
{+Elasticitets- modul+} E .... kp/mm2 6 240 7 140 6 230 7 700
Draghållfasthet kp/mm2 9,5 8,2 7,7 7,3
Tryckhållfasthet kp/mm2 180 120 115 100
[-Värmeutvidgnings-koefficient-]
{+Värmeutvidgnings- koefficient+} .. oc • 10~’ 5,8 8 33 90
Relativ termisk motståndskraft ... % 2 300 1 300 300 100

Skillnaderna i hållfasthet mellan de i tabellen
angivna glasen är i verkligheten avsevärt större
än som framgår av tabellen. Det är för övrigt
relativt svårt att i siffror fastställa de differenser
i glasets hållfasthet, vilka förorsakas av den
varierande halten av olika glasoxider, eftersom de
mätta hållfasthetsvärdena, till följd av
hållfasthetens starka beroende av framför allt glasets
yttillstånd, utgör endast ca 1 % av den
mole-kulara hållfastheten; dessutom erhålles vid
mätningar oftast 20—10 % spridning. Även de
resultat, som Gehlhoff och Thomas12 har erhållit
vid en systematisk undersökning av glasets
hållfasthet i samband med dess sammansättning,
tilllåter icke dragandet av entydiga och tillförlitliga
slutsatser.

I den mån som glasets hållfasthet är beroende
av de till följd av korrosionsprocesserna
uppträdande kemiska krafterna, måste ett påtagligt
samband finnas mellan hållfasthet och
sammansättning, på samma sätt som ett sådant samband
existerar mellan sammansättning och kemisk
motståndsförmåga. Visserligen sker hydrolysen
snabbast hos alkalirika glas, under det att
ersättning av alkalierna med alkalijordmetaller,
magnesium och i synnerhet aluminium och zink,
medför en betydlig förbättring av den kemiska
motståndsförmågan. Detta förhållande förmår
dock endast förändra grundprocessernas förlopp
och framträder tydligt enbart under de betingel-

<< 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/1948/0752.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free