Über die Ursache der Kerbstellenbildung an üblichen Glasoberflächen

Abstract

Die Anwesenheit von Kerbstellen an üblichen Glasoberflächen wird dadurch erklärt, daß sich die schwächsten Kationen an der Oberfläche, und zwar aus Gründen einer besseren Koordination als Schwärme, anreichern. Diese bedingen wegen ihres größeren Ausdehnungskoeffizienten gegenüber ihrer Umgebung Zugspannungen, die schon bei geringer Beanspruchung Risse erzeugen (Kerbstellen). Die hohe Zugfestigkeit bei Glasfasern durch Abätzen der Glasfaseroberfläche ergibt sich aus der Beseitigung dieser Schwärme. Beim Tempern von Glasfasern sinkt ihre Zugfestigkeit auf Grund der erneuten Bildung der Schwärme ab.

On the origin of flaw development on normal glass surfaces The presence of flaws on ordinary glass surfaces can be explained by assuming that the most weakly bound cations are enriched in the surface and swarm together to achieve better coordination. These swarms produce - because of their greater coefficient of expansion than the surroundings - tensile stresses causing flaws even at lower strain. The high strength of etched glass fibres results from the elimination of these swarms. Heat treatment of fibres decreases their tensile strength because the swarms can form again.

Cause de la formation d'entailles à la surface de verres usuels La présence d'entailles à la surface de verres usuels s'explique par le fait que les cations les plus faiblement liés se rassemblent près de la surface sous forme d'essaims afin de satisfaire une meilleure coordination. Ceux-ci entraînent, à cause de leur coefficient de dilatation assez élevé par rapport à leur environnement, des contraintes de traction qui font apparaître des fissures (entailles), même pour de faibles sollicitations. La grande résistance à la traction des fibres de verre est obtenue en éliminant ces essaims par attaque chimique de la surface des fibres. Le recuit des fibres de verre fait baisser leur résistance à la traction, ce qui est dû à la reconstitution des essaims.