Bestimmung des Widerstandswertes der Spannungsrißkorrosion n an Borosilicatglas DURAN®

Abstract

Der Widerstandswert der Spannungsrißkorrosion n kann mit Hilfe verschiedener Belastungsgeschwindigkeiten bestimmt werden. Eine mit einfachen experimentellen Mitteln an Borosilicatglas DURAN® ausgeführte Pilotmessung auf der Basis des Doppelringverfahrens wird beschrieben. Die Ergebnisse dieser Messung werden im einzelnen vorgestellt, verschiedene statistische Möglichkeiten ihrer Auswertung sind angegeben. Als praktisch anwendbarer Wert für DURAN® ergibt sich n = 30 für 100 % relative Feuchte und Raumtemperatur. Die Bedeutung des n-Wertes für Lebensdauervoraussagen mechanisch belasteter Gläser wird dargelegt, wobei verschiedene Zeitabhängigkeiten der Belastung behandelt werden. Schließlich wird gezeigt, daß bei Vorgabe einer erlaubten Ausfallwahrscheinlichkeit, des Oberflächenzustandes sowie des zeitlichen Spannungsverlaufs im Glas eine Lebensdauervoraussage möglich ist, für die lediglich eine gute Labormeßreihe der Biegefestigkeit (etwa nach DIN 52 292 [1]) bei gleicher Oberflächenverletzung vorliegen muß. Determination of the characteristic parameter n of stress induced corrosion for DURAN® borosilicate glass The value of the characteristic parameter n of stress induced corrosion can be determined by using different rates of loading. A detailed pilot investigation based on the double ring method and using simple experimental means with DURAN® borosilicate glass is described. The results of these measurements are described in detail and various statistical possibilities for their evaluation are given. The practically useful value for DURAN® at room temperature and 100 % relative humidity is n = 30. The significance of the parameter n for the assumed life time of mechanically loaded glasses is considered, including different time dependences of the loading. Lastly it is shown that for given probability of failure, surface condition, and time dependence of stress in the glass, prediction of time to failure is possible and that, for this purpose, only a good series of laboratory measurements of bending strength (according to DIN 52 292 [1]) with the same degree of surface damage is required. Mesure de la résistance à la corrosion sous contrainte n du verre de borosilicate DURAN® La résistance à la corrosion sous contrainte n peut être déterminée en soumettant ce verre à différentes vitesses de sollicitation. Une mesure basée sur la méthode des deux anneaux, effectuée sur ce verre avec des moyens expérimentaux simples, est décrite. Les résultats de cette mesure sont présentés en détail et différentes possibilités de leur évaluation statistique sont données. La valeur pratique qui découle de ces mesures effectuées sur le verre DURAN® est n = 30 pour 100 % d'humidité relative à la température ambiante. On souligne l'importance de la valeur n pour des prévisions de durée de verres soumis à des contraintes mécaniques en traitant différents cas de variation de la charge au cours du temps. Enfin, on montre qu'en se donnant à l'avance une certaine tolérance de pertes, l'état de la surface ainsi que la variation des tensions dans le verre avec le temps, il est possible de prévoir sa durée, ce qui nécessite seulement une importante série de mesures de la résistance à la flexion en laboratoire (du type de la norme DIN 52 292 [1]) pour des surfaces endommagées de la même façon.