Die kritische spezifische Bruchenergie und ihre Messung an verschiedenen Gläsern mit Hilfe der Ultraschallfraktografie

Abstract

Als herkömmliches Maß für die mechanische Festigkeit von Gläsern wird bekanntlich eine Spannung angegeben, deren Größe und Variationskoeffizient wesentlich von der statistischen Verteilung der Verletzungen an der Probenoberfläche abhängen. Um zu genaueren Aussagen über die innere Festigkeit eines Materials zu kommen, ist es zweckmäßig, Energie- und Spannungsbedingungen für die Entwicklung eines einzelnen Risses zu untersuchen. Charakteristische Maßzahlen dafür sind der kritische Spannungskonzentrationsfaktor K0 und die mit K0 zusammenhängende kritische spezifische Bruchenergie G0. Die Bestimmung dieser Größen an Spiegelglas bei veränderter Luftfeuchtigkeit und an 15 verschiedenen optischen Gläsern in trockener Luft mit Hilfe der Ultraschallfraktografie wird beschrieben. Die dabei erzielten Variationskoeffizienten für K0 von durchschnittlich 7% sind niedriger als die Fehler bei herkömmlichen Festigkeitsmessungen.