Востребованность испытаний.
Востребованность стекла в многочисленных промышленных, научно-исследовательских, коммунальных, медицинских, коммерческих областях обусловлено сочетанием уникальных потребительских качеств. Прозрачность сочетается с механической прочностью, сопротивляемостью термическим воздействиям, свариваемостью с металлами. Кроме стандартного остекления зданий, материал применяют в производстве осветительных приборов, фото- и видеоаппаратуры, дальномерных устройств, микроскопов, посуды, отделочных материалов, интерьерных деталей.
Производители поставляют на рынок огромный сортамент неорганических и органических стекол. Физико-механические параметры материалов определяют при проведении приемо-сдаточных, контрольных, периодических исследований. Лабораторные испытания проводятся для сертификации, а также для проектирования изделий, конструкций, бытовых предметов с необходимыми прочностными показателями.
Изучение физико-механических параметров стекла.
Специфические качества стекла обоснованы аморфной структурой, не имеющей кристаллической решетки. При нагревании твердое стеклянное тело переходит в жидкое агрегатное состояние со сверхвысокими показателями вязкости. При охлаждении расплав затвердевает, приобретая заданную производителем форму. Качества, характеризующие материал в пластичном состоянии, требуются для выбора производственной технологии. Параметры твердого тела – для получения сведений о прочности, а также для повышения сопротивляемости посредством изменения химического состава.
К характеристикам жидкого состояния относят вязкость и поверхностное натяжение. Первый показатель отображает способность частиц перемещаться внутри аморфной массы, что важно для формовки и отжига. Второй – равен энергии, которую расплав должен потратить на создание новой поверхности, от него зависят текстурные показатели.
Стекло в твердом состоянии характеризует комплекс механических свойств:
Прочностные характеристики стекол изменяются при охлаждении и нагревании. Из-за градиентного распределения напряжений, вызванных понижением температуры, стеклянные светопроводящие элементы, части эксплуатируемого на улице оборудования разрушаются. Неравномерность связана с низкой теплопроводностью: напряжения на поверхности выше, чем внутри. Повышается хрупкость, уменьшается упругость, но теплопроводность увеличивается.
Машины и атрибуты для изучения физико-механических показателей стекла.
Для проведения испытаний образцов изделий из стекла потребуются следующие технические средства и принадлежности:
- Универсальная испытательная машина МИМ. Многофункциональная лабораторная машина разработана для проведения широкого спектра испытаний. Устройство моделирует изгибающие, растягивающие, сжимающие нагрузки. Для приложения сил оборудование снабжено сменной оснасткой. Способы изучения прочностных характеристик изложены в ГОСТах 32281.1-5.
- Нагрузочные кольца. Изучение устойчивости стекла к изгибающим нагрузкам производится с применением двух колец разного диаметра. Центр окружности верхнего, более узкого, элемента располагают над центром нижнего опорного кольца. Образец кладут на нижнее нагружаемое кольцо. Усилие передается верхним кольцом, зафиксированным на подвижном модуле испытательного аппарата. При разрушении стекла регистрируется предел прочности при изгибе.
- Твердомер. Стационарные и переносные твердомеры предназначены для определения сопротивляемости исследуемых образцов вдавливанию твердого тела. Устройства снабжены микроскопами со встроенной шкалой, предоставляющей возможность регистрировать деформационные изменения с высокой точностью. Технологию тестирования регламентирует ГОСТ ISO 9385-2013.
- Молоток. Инструмент с бойком весом 75 г используют для изучения характера разрушений листового стекла от удара молотком. ГОСТ 33002-2014.
- Рамы для крепления образцов. Для ударов стальным шаром, молотком, мягким телом сегмент листового стекла устанавливаются в раму. Методики исследования закаленных стекол для строительства регламентирует ГОСТ 30698-2014, для структурных стеклянных листов – ГОСТ 33086-2014.
Выбрать технические средства и сопутствующие атрибуты для изучения прочностных параметров стекла помогут эксперты компании "ГОСТ".
