Die Festigkeit kleiner Glaskugeln

Abstract

Glaskügelchen von 10 µm bis 1000 µm wurden zwischen zwei Saphirplatten einer Druckneanspruchung unterworfen, die Bruchkraft und die Bruchverformung gemessen. Die Kugeldruckfestigkeit steigt mit kleiner werdendem Durchmesser von 40 auf 120 kp/mm², die Bruchverformung von 6,6 auf 16,5 %. - Die theoretische Zugspannung am Rand der Kontaktfläche wächst nach den Hertzschen Gleichung von 153 bis zu 220 kp/mm². Die hohen Zugspannungen entstehen in einem sehr kleinen Oberflächenbereich und das Zugspanunngsgebiet hat nur eine geringe Tiefe, die sich aus den Gleichungen nach Huber und den gemessenen Verformungen abschätzen lässt. Z. B. beträgt für eine 100-µm-Kugel die Tiefe nur einige Mikron.