耐高壓玻璃抵抗其它物體侵入的能力,稱為硬度。耐高壓玻璃硬度分為壓入硬度、刻痕硬度、磨損硬度、切削硬度等。
壓入硬度又稱壓痕硬度,是耐高壓玻璃硬度最常用的測(cè)試方法,其中又分為奧爾巴赫(Auerbach)絕對(duì)硬度、努氏(Knoop)金剛石錐頭或維氏(Vickers)金剛石錐頭壓痕硬度。
奧爾巴赫絕對(duì)硬度是以壓在玻璃表面上發(fā)生劃痕的球形透鏡中心的荷重作為硬度的數(shù)值,可以下式計(jì)算。
HA=1/π(3IP/2r)-0.5
式中:HA——奧爾巴赫絕對(duì)硬度;
I——擠壓模數(shù);
P——透鏡上的壓力;
r——球形透鏡的曲率半徑。
擠壓模數(shù)與彈性模量和泊松比的關(guān)系為下式:
I=12rPE/D(1-μ)
式中:D——環(huán)形壓痕的直徑。
耐高壓玻璃的奧爾巴赫硬度可用加和計(jì)算,其數(shù)值見下表,玻璃成分以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。
氧化物
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奧爾巴赫硬度加和系數(shù)
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氧化物
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奧爾巴赫硬度加和系數(shù)
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SiO2
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0.332
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BaO
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0.195
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B2O3
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0.075
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ZnO
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0.710
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Al2O3
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1.010
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PbO
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0.145
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P2O5
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0.132
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Na2O
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-0.265
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CaO
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-0.638
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K2O
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0.390
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玻璃組成(質(zhì)量分類):SiO267.3%、B2O32.0%、Al2O32.5%、CaO7.0%、ZnO7.0%、Na2O14.0%,其HA為26.08Mpa;SiO241.0%、PbO51.7%、As2O30.3%、K2O7.0%,其中HA為17.0Mpa.