Основные линейного отжига оптического стекла - Данюшевский Е.Э.
Скачать (прямая ссылка):
----13,5 = 56° -4- 8°*,
0,033 ~
'т. е. Д0 —.величина постоянная, не зависящая от состава стекла. Поэтому из (25) следует:
т. е. температура отжига стекла испытуемой марки будет определена с точностью до +8°, что практически достаточно.
Само собой разумеется, что в этом случае для стекла -всех марок 6п0 должно быть порядка 200 ммк/см, h= 1 °/мин. При ином начальном напряжении Ьп и иной скорости h нагрева получим другое значение 01 и Д6 ¦ Так, при био=100, h = 2 ъ/мин. получим
.0 0=о 1+38°+6°,
т. е, в этом случае точность определения температуры отжига будет равна 6°.
* Погрешность ;±8 получается из общей формулы для погрешностей.
36
В настоящем методе неудачи, сопутствующие описанному в § 3 методу выдержки (слишком медленная или слишком быстрая релаксация напряжений), исключены.
Опыт продолжается всего 2—3 часа, и результат сразу же известен. Температура отжига будет определена еще точнее, если в одну и ту же лечь одновременно поместить два образца одинакового ¦размера: один из стекла испытуемой марки, второй — из контрольного стекла, для которого хорошо известна температура отжига (например, К8). В этих условиях они будут нагреваться с одной и той же скоростью h, а если к тому же закалить их одновременно в одной и той же закалочной печи, то и бщ у них будет одним и тем же. В таком случае, как это видно из (25а), Д0 у них будет практически одной и той же (особенно если она будет мала); отсюда следует, что
дй'=е0' - о/ = дб" 90" - е/'
или
V-V-V-V, (26)
т. е, разность температур отжига испытуемого и контрольного стекол равна разности между их температурами Оь определяемыми экспериментально описанным выше способом. Так как температура отжига контрольного стекла 0о' известна, то из (26) сразу определяем температуру отжига испытуемого стекла:
V=V + (0i"-V).
Для определения температуры отжига иногда используют и другие методы. Для этой цели может, например, служить метод измерения деформации стекла при длительной выдержке его в печи, нагретой до температуры, близкой к температуре отжига.
Этот метод основан на том, что в верхней части области отжига вязкость стекла не очень велика, и деформация стекла даже от собственной тяжести при длительной выдержке становится измеримой. Обычно испытуемое стекло в виде тонкого бруска зажимается на одном конце и прогибается под действием силы тяжести на другом.
Косвенным методом является изучение расширения небольшого образца стекла в широком интервале температур. Для этой цели очень удобно использовать интерференционную установку.
Кривая расширения стекла состоит из двух почти прямолинейных участков 1 и 2 (фиг. 13), расположенных под некоторым углом, и третьей, криволинейной части 3, переходной от первого прямолинейного участка ко второму.
Коэффициент линейного расширения стекла а, начиная от некоторой довольно высокой температуры, увеличивается в несколько Раз (до 15) по сравнению с его коэффициентом расширения при низких температурах. Оказывается, что температура 6 и, при которой наклон второй, прямолинейной части кривой расширения (при вы-
37
соких температурах) делается постоянным, приблизительно совпадает с температурой производственного отжига. Этим экспериментально найденным А. М. Селезневой фактом можно пользоваться для определения температуры отжига.
AL
Фиг. 13. Кривая термического расширения стекла.
Последние два метода, равно как и основной метод определения температуры отжига по вязкости, являются незаменимыми и единственными для непрозрачных или цветных стекол, для которых оптический метод, связанный с измерением двойного лучепреломления в стекле, неприменим.
Глава III
ТЕОРИЯ ОТЖИГА СТЕКЛА ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
Оптическое стекло долж-но быть оптически однородным, т. е. во всех точках изделия в пределах точности измерений на наиболее чувствительных приборах оно должно обладать тождественным показателем 'преломления. Конечно, требуемая степень однородности стекла зависит от назначения оптической детали и может варьировать в некоторых пределах.
Однородность оптического стекла по химическому составу обеспечивается размешиванием его во время варки и последующей отбраковкой свильных участков, т. е. участков, в которых наблюдаются резкие скачкообразные колебания химического состава стекла. Что касается плавных, т. е. непрерывно изменяющихся по объему стекла, химических неоднородностей, то, как показали исследования, в хорошо перемешанном стекле их нет. Тем не менее закаленное химически однородное стекло оптически неоднородно. В этом нетрудно убедиться при определении разрешающей силы: изображение миры 1 оказывается совершенно размытым.
Одной из возможных причин оптической неоднородности закаленного стекла является двойное лучепреломление, сопутствующее закалке. Такая неоднородность действительно существует и определяется разностью между показателем преломления стекла, сжатого на краю, и стекла, растянутого в середине изделия. Для большинства стекол, содержащих немного окиси свинца, эта разность приблизительно равна 26п (где 6п=пе—щ — двойное лучепреломление закаленного стекла на его краю). Для не слишком закаленного стекла (100 ммк/см) она не превышает 2 • 1О-5. Эта сравнительно небольшая оптическая неоднородность не может служить причиной сильного размытия миры.
