為什么玻璃容器理化指標(biāo)中有耐內(nèi)壓力的要求,是因?yàn)椴A萜髟谑褂脮r(shí),由于玻璃容器內(nèi)的飲料或啤酒充有二氧化碳?xì)怏w,這種氣體形成玻璃容器內(nèi)壓。而且在玻璃容器的使用過程中,由于冷凍和受熱,會(huì)產(chǎn)生玻璃容器內(nèi)壓力的波動(dòng)。為了保證玻璃容器的安全使用,必須要求玻璃容器能夠耐受一定的內(nèi)壓力,即玻璃容器必須有一定的機(jī)械強(qiáng)度。
當(dāng)玻璃容器存在應(yīng)力不均勻,又遇到力沖擊或熱沖擊時(shí),就會(huì)使玻璃容器產(chǎn)生裂紋或使裂紋擴(kuò)大,形成玻璃容器破裂。
1、結(jié)構(gòu)應(yīng)力
玻璃因化學(xué)組成不均勻?qū)е陆Y(jié)構(gòu)上不均勻而產(chǎn)生的應(yīng)力,稱為結(jié)構(gòu)應(yīng)力,它屬于應(yīng)力。不同的化學(xué)組成,其熱膨脹系數(shù)亦有差異,在溫度到達(dá)常溫后,由于不同膨脹系數(shù)的相鄰部分收縮不同,使玻璃產(chǎn)生了應(yīng)力。這種由于玻璃固有結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的應(yīng)力,顯然是不能消除的。如玻璃中存在有結(jié)石,條紋和節(jié)瘤,就會(huì)在這些缺陷的內(nèi)部及其周圍的玻璃體中引起應(yīng)力。其界面上,應(yīng)力值最大。
當(dāng)玻璃容器存在結(jié)構(gòu)應(yīng)力時(shí),玻璃容器的玻璃強(qiáng)度就會(huì)大大下降,玻璃容器耐內(nèi)壓力性能指標(biāo)就無(wú)法達(dá)標(biāo)。進(jìn)行玻璃容器產(chǎn)品耐內(nèi)壓力測(cè)試時(shí),玻璃容器很快就會(huì)破裂。
破裂形態(tài)以裂紋源點(diǎn)為中心,裂紋曲線向外呈放射狀,同時(shí)裂紋源點(diǎn)會(huì)有光滑小點(diǎn)。
當(dāng)玻璃配料出現(xiàn)錯(cuò)誤,或玻璃熔制出現(xiàn)錯(cuò)誤,玻璃容器也會(huì)出現(xiàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)力。這種情況出現(xiàn)時(shí),玻璃容器耐內(nèi)壓力不合格是大面積的,我們可以從玻璃密度的變化和玻璃環(huán)切來(lái)判斷。
2、熱應(yīng)力
玻璃容器在生產(chǎn)過程中,承受溫度的急劇變化,玻璃容器會(huì)因?yàn)椴A萜鞔嬖跍夭疃a(chǎn)生的應(yīng)力,稱為熱應(yīng)力,按其存在的特點(diǎn),分為暫時(shí)應(yīng)力和應(yīng)力。
為了消除玻璃容器中的應(yīng)力,必須將玻璃容器加熱到低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg附近的某一溫度進(jìn)行保溫均熱,以消除玻璃容器各部分的溫度梯度,使應(yīng)力松弛。
如果熱應(yīng)力消除不好,玻璃容器的玻璃強(qiáng)度就會(huì)大大下降,玻璃容器耐內(nèi)壓力性能指標(biāo)就無(wú)法達(dá)標(biāo)。進(jìn)行玻璃容器產(chǎn)品耐內(nèi)壓力測(cè)試時(shí),玻璃容器很快就會(huì)破裂。
這種玻璃容器耐內(nèi)壓力測(cè)試使玻璃容器破裂,我們可以使用應(yīng)力儀通過查看玻璃容器退火后的應(yīng)力等級(jí)來(lái)鑒別。