Отжиг — это процесс медленного охлаждения горячих стеклянных изделий после их формовки для снятия остаточных внутренних напряжений, возникших во время производства. В частности, для небольших и простых объектов отжиг может быть второстепенным в процессе производства, но для более крупных или более сложных продуктов обычно требуется специальный процесс отжига в печи с регулируемой температурой, известной как лер . [1] Отжиг стекла имеет решающее значение для его долговечности. Стекло, которое не было должным образом отожжено, сохраняет термические напряжения, вызванные закалкой ., которые на неопределенное время снижают прочность и надежность изделия. Недостаточно отожженное стекло может треснуть или разбиться при относительно небольших изменениях температуры, механическом ударе или нагрузке. Он даже может выйти из строя самопроизвольно.
Для отжига стекла необходимо нагреть его до температуры отжига , при которой его вязкость η падает до 10 13 пуаз (10 13 дин-секунд/см²). [2] Для большинства видов стекла эта температура отжига находится в диапазоне 454–482 °C (850–900 °F) [ нужна ссылка ] и является так называемой точкой снятия напряжения или точкой отжига стекла. . При такой вязкости стекло еще слишком твердое для значительной внешней деформации без разрушения, но достаточно мягкое, чтобы ослабить внутренние напряжения.микроскопическим потоком в ответ на интенсивные напряжения, которые они создают внутри. Затем изделие прогревается до тех пор, пока его температура не станет равномерной и релаксация напряжения не станет адекватной. Время, необходимое для этого шага, зависит от типа стекла и его максимальной толщины. Затем стеклу дают охладиться с заданной скоростью до тех пор, пока его температура не превысит точку деформации (η = 10 14,5 Пуаз) [ нужна ссылка ] , ниже которой эффективно прекращается даже микроскопический внутренний поток, а вместе с ним и отжиг. Затем безопасно охлаждать продукт до комнатной температуры со скоростью, ограниченной теплоемкостью , толщиной, теплопроводностью икоэффициент теплового расширения стекла. После завершения отжига материал можно резать по размеру, сверлить или полировать без риска разрушения его внутренними напряжениями.
В точке отжига (η = 10 13 Пуаз) напряжения релаксируют в течение нескольких минут, а в точке деформации (η = 10 14,5 Пуаз) напряжения релаксируют в течение нескольких часов. [3] Напряжения, возникающие при температурах выше точки деформации и не релаксирующие отжигом, остаются в стекле на неопределенный срок и могут вызвать либо кратковременное, либо длительное разрушение. Напряжения, возникающие в результате слишком быстрого охлаждения ниже точки деформации, в основном считаются временными, хотя их может быть достаточно для кратковременного разрушения.