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周一的下午,我们来分享一篇关于偏光应力仪的文章,用于检测玻璃和其他透明材料(如塑料等)的内应力

    一些材料,例如玻璃和塑料,通常不是双折射的,但是当它们受到外力或制造过程的内部应力时就会变成双折射。这些具有内应力的材料会因破裂或变形而失效。退火不当的玻璃可能会受到一定程度的内部应力,以至于很小的外力(例如将玻璃镜片安装在眼镜架中时施加的外力)会导致镜片破碎。透明包装(例如药品和无菌医疗产品塑料包装)的热封和声波密封会在密封处产生应力区域。当夹在偏光应力仪的镜片之间时,这些应力区域可以被视为色块或色带。密封件上的连续色带表示可能密封良好。色带中的不连续性表明可能存在不完整的密封,污染物可以通过该密封进入包装。当通过偏光镜观察材料时,应力区域的存在或缺乏不应被解释为最终指示不当或适当的热处理或密封。在这些领域,偏光应力仪还没有被确立为决定性的分析测试仪器。
    玻璃的应力
    玻璃在生产的过程当中,玻璃带出锡槽后的冷却至关重要。因为玻璃带如果在退火窑中冷却过快,或在宽度方向上温度分布不均匀而产生的温差会使玻璃产生很大的应力。大的应力会导致玻璃出现炸裂及热态、冷态切割困难,严重时玻璃还会在存放及机械加工过程中自行破裂。
   所以,玻璃的退火就是将玻璃在冷却过程中所产生的应力控制在允许值的范围内。
   玻璃在冷却过程中产生的应力分为:端面应力(厚度方向)和平面应力(宽度方向);这些应力包括暂时 应力和永久应力。
    端面应力是指由在冷却过程中厚度方向上不可避免地产生温度梯度而造成的应力。
    平面应力是指由在冷却过程中宽度方向上温度分布不均匀而造成的应力。
    暂时应力是指在玻璃中随温度梯度的存在而存在,随温度梯度的消失而消失的应力。
    永久应力是指当玻璃中温度梯度消失后残留的应力。由于玻璃化学组成不均匀导致结构上的不均匀而产生的应力,也属永久应力。这种应力显然是不能用退火的方法来消除的。
     塑料内应力产生的机理
     塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。内应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡现象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的稳固的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时,内应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。