Анализ процесса управляемого термораскалывания. Часть 5

Было установлено, что изменения в скорости раскалывания мгновенно следуют за изменением величины нагрузки, причем каждому значению нагрузки соответствует вполне определенная скорость разламывания, независимо от предшествующей "истории" стекла, т. е. независимо от того, большей или меньшей величины нагрузка была приложена к стеклу перед этим.

Достаточно чистые эксперименты также показали, что разрушение стекла наблюдается уже при величине нагрузки, соответствующей энергии образования новой поверхности, равной примерно 1 Дж/м². С увеличением этой энергии, т. е. с увеличением нагрузки, скорость разламывания стекла увеличивается примерно от 10-10 до 10-7-10-4 м/с (в зависимости от марки стекла и внешних условии). При увеличении нагрузки до значения, соответствующего величине энергии образования новой поверхности свыше 8-10 Дж/мг, скорость разрушения резко возрастает до 10-1-1 м/с и при этом на нее перестают влиять условия окружающей среды.

В режиме управляемого лазерного термораскалывания необходимо, чтобы трещина в стекле практически мгновенно следовала за лазерным лучом без отставания. Реально получаемые скорости управляемого термораскалывания лежат в диапазоне от = 1 мм/с для толстого стекла до 1 м/с для тонкого поликора. Следовательно, для обеспечения таких скоростей необходимо, чтобы нагрузка на стекло превышала величину, соответствующую энергии образования новой поверхности 10 Дж/м².

Предположим, что для обеспечения таких условий энергия лазерного излучения, воздействующая на стекло в области разделения, должна иметь значение, превышающее указанный предел 10 Дж/м². Величину воздействующей энергии лазерного излучения можно определить, разделив мощность лазерного излучения, расходуемую на нагрев стекла, на площадь вновь образуемой поверхности в результате термораскалывания, которую в данном случае удобно представить в виде произведения толщины стекла на скорость управляемого термораскалывания.

Анализ процесса управляемого термораскалывания. Часть 4 Лазерная резка стекла Результаты экспериментов по управляемому термораскалыванию хрупких материалов. Часть 1

Анализ процесса управляемого термораскалывания