Einige Besonderheiten bei der Bestimmung der Heißbiegefestigkeit hochviskoser Glasschmelzen

Abstract

Die Biegefestigkeit von Kalk-Natron-(Floatglas) und Borosilicatglas (Duran) wurde nach dem Doppelringverfahren als Funktion der Temperatur (20 bis 720 °C) und der Belastungs- bzw. Verformungsgeschwindigkeit (10^-4 bis 10^+3 mm/s) untersucht. Geprüft wurden unbehandelte (Anlieferungszustand), geschmirgelte und geschmirgelt + feuerpolierte Glasplatten. Im Bereich 20 bis 470 °C wurde der Spannungsrißkorrosionsbeiwert von Floatglas bestimmt. Die Biegezugfestigkeit beider Gläser steigt im Einfrierbereich und darüber umgekehrt proportional zur Viskosität steil an, wenn die kritische Verformungsgeschwindigkeit ausreicht, um den Sprödbruch innerhalb des linearelastischen Deformationsbereiches herbeizuführen. Dies gilt besonders auch für die vorbehandelten Glasproben und wird z. T. auf die Ausheilung der Oberflächenrisse (Abrundung der Kerbspitzen) zurückgeführt. Während die Biegefestigkeit der Gläser bei niedrigen Temperaturen (Raumtemperatur bis untere Entspannungstemperatur) im wesentlichen durch das Ausmaß der Oberflächenbeschädigung der Prüfkörper bestimmt wird, ist die Festigkeit der zähflüssigen Glasschmelze oberhalb Tg nicht nur von mechanischen Verletzungen der Oberfläche, sondern auch von den strukturell bedingten viskoelastischen Eigenschaften (chemische Zusammensetzung) und von Inhomogenitäten abhängig, die durch die Wärmebehandlung zur Messung der Festigkeit entstehen können (Entmischung, Kristallisation).