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玻璃翻转装置,...实验装置.(1)实验时,小明将玻璃管翻转180°后

时间:2023-08-14 作者:彤绮


大家好,关于玻璃翻转装置很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于...实验装置.(1)实验时,小明将玻璃管翻转180°后的知识,希望对各位有所帮助!

光纤的强度 - 拉不断一根细细的玻璃丝

光纤只有125微米直径,和头发丝差不多(光纤历史),不少人问光纤会不会断呢?答案是:一定会断,但是并不容易断。

玻璃纤维的强度被发现

几千年来,人类一直在利用玻璃的美丽与透明,同时承认它总是易碎的。但是1887年,英国科学家波伊斯(SirCharlesVernonBoys)建造了一座石弩,随后又将烧熔的玻璃棒绑在箭矢上,粘附于石弩。把弩箭射出去的同时拉出一根纤细的玻璃丝。波伊斯的目的是使用玻璃丝作为扭力弹簧,这是他的精密仪器的一部分,后来波伊斯精准测量出万有引力常数G,优化了卡文迪许早期测试结果。

本来就想做根针,但是波伊斯却做出来一根线,这根玻璃细线长达27米,出乎意料的是这根玻璃线的强度丝毫不逊色与同等规格的钢丝。石弓实验让脆弱的玻璃的故事出现了翻转,为这种材料之后的广泛用途打开了大门(我们可以利用玻璃的强度)。

光纤的这几个机械力的概念

应力(stress):无论是块状玻璃,还是玻璃纤维,应力总是存在。在连续体力学中,应力是一种物理量,表示连续材料的相邻粒子彼此施加的内力。举个例子,竖直放置的锤子,当实心的垂直杆支撑着头顶重量时,杆中的每个颗粒都会推到其正下方的颗粒上。液体一样,当液体在压力下处于密闭容器中时,每个粒子都会被所有周围的粒子推压。这些宏观力实际上是大量分子间力的碰撞的最终结果。

定量地看,材料中某个点在任一方向上的应力等于沿该方向作用在该点上的力(或载荷)除以该力的作用面积。若我们设某点的应力为s,则有,

其中,P为载荷或力,而A是P的作用面积

再举个例子,如果砖头重5千克,绳子的横截面积为2平方毫米(mm2),那么绳子的应力就是:

应力的概念是:材料中某个点在一个方向上的应力等于沿该方向作用的在该点的理货在和除以改立的作用面积。应力是任意单位的力除以任意单位的横截面积,这样有个麻烦,应力的单位不太容易统一,需要换算。

l兆牛顿/平方米(MN/m2)。这是一个国际单位制的单位。。

l1.0牛顿=0.102千克力=0.225磅力(差不多相当于一个苹果的重量)。1兆牛顿=100万牛顿,约等于100吨力。

l磅(力)/平方英寸(psi)。这是一个传统的英制单位,仍被工程师广泛使用。

应变(deformation)是描述材料形变的量度。

对于遵循胡克定律的材料,斜率(应力与应变之比)为定值。

杨氏模量:有时也被称为“弹性模量”(Elasticmodulus),记作E,在平常的技术交流中它往往会被说成是“刚度”。

回想一下刚才绳子挂砖头的例子,砖头的重量产生的24.5MN/m2或3600psi应力的作用下,绳子被拉长了,产生了0.5%或0.005的应变。所以,绳子的杨氏模量就表达成:

杨氏模量也是PSI?因为我们是用应力去除以一个无量纲的分数,所以杨氏模量与应力具有同样的量纲,即以应力的单位表示。

瑕疵造成应力线不均匀

玻璃能承受的立非常大,“鲁伯特之泪”是一个很有趣的例子。一块玻璃快速冷却而形成的水滴状玻璃。有一个非常强坚硬的头,但是尾部是薄弱点。

鲁伯特之泪是通过热胀冷缩引入了应力,这很类似拱桥结构(比如赵州桥)提供的力,这个应力展示出玻璃坚硬的一面,因此现代人们用玻璃做防弹、玻璃栈道,汽车挡风板…“鲁伯特之泪”玻璃块的尾巴是薄弱点,较容易夹碎。这也是玻璃的“脆弱”。

鲁伯特之泪的尾巴部位是薄弱点,尾部细长(是很容易在冷却的时候达到内外的热平衡,之后有机会再聊一聊“鲁伯特之泪”的制造原理)就不存在刚才说的“拱桥”一样的应力了。就很容易在这个位置破坏玻璃的应力分布结构。一旦应力分布有缺口,会集中于缺口的端点处,必然导致强度减弱。

生活中很多地方利用了材料的瑕疵带来的方便。比如撕纸的时候要先裁一个小口。邮票会通过打孔,便于撕开。密封包装上会留一个小缝,这样便于打开。

光纤中如果存在瑕疵,其实是一个道理,瑕疵点都是薄弱点。造成瑕疵的原因也比较多,有些是工艺过程中光纤外部受损,有些是材料中存在杂质,也有冷却过程中的不均匀。瑕疵改变了纤维的应力曲线,光纤强度就差了(其实光学性能也差了)。所以光纤生产条件一般比较苛刻;光纤生产之后,一定要经过张力筛选。

光纤的主要成分是二氧化硅,理论上具有极高的机械强度,其断裂应力可表示为:

其中,E为杨氏模量,其值为72.2GPa=7367kg/mm2;r为物质表面能,其值为7*10-5kg/mm2;a为原子间键长,其值为2*10-7mm。

代入方程可计算得到光纤的理论断裂应力约为1684kg/mm2。如果以常规的单模光纤为对象,其直径为125um,对应横截面积A=1.23*10-2mm2,由此得到σtheory=20.7kg。而在实际中,由于瑕疵的存在,光纤的拉伸强度一般在0.6kg~7.36kg。

当光纤表面的瑕疵为裂缝时,可以用如下公式来表征理论断裂应力σtheory同实际断裂应力σ的关系:

这里,2c为裂缝长度,ρ为裂缝尖端曲率半径。如果以最恶劣的裂缝形状来计算,即裂缝尖端曲率半径取10-3um(原子间距数量级),当裂缝长度为5um时,计算得到断裂应力σ=0.21kg,降低为理论断裂应力的百分之一。

正因为瑕疵的存在,当光纤生产出来后,必须经过张力筛选,以确保光纤强度满足使用的要求。

张力筛选有多种方式,如恒定应力筛选、恒定轴向应变筛选、恒定弯曲应变筛选等。其中应用较为广泛的是恒定应力筛选,目前国际上对普通单模光纤(G652)的恒定应力筛选水平是0.69GPa(约102kg/mm2),也就是通常所说的1%筛选应变。通过这样的筛选可以保证所使用的光纤在正常使用情况下25年内不会发生断裂。

恒定应力筛选装置工作原理和实际设备见上图,A、C是驱动轮,B是自由运动轮,重物W加载在B轮上,提供恒定应力T。光纤与A、B、C三轮之间应有较高的摩擦系数,使滑动减少到最低的程度,一般采用加压皮带的方式来实现。放线张力Tin和收线张力Tout不应超过恒定应力T的10%。

张力筛选只是光纤经受考验的第一步,仅仅是筛除掉强度不够的光纤,对于光纤的实际应用来说,还需要进一步考察其性能和可靠性。

熊猫保偏光纤相较于普通单模光纤,虽然结构上只是在纤芯周围多了两个应力区,但其制作工艺要复杂很多,尤其是在打孔、取棒等加工过程中,势必会对棒体造成损伤,虽然在工序的后处理和拉丝过程中,会消除部分裂纹,但依然会有残留瑕疵留存于棒体中,这些都会影响保偏光纤的强度。

保偏光纤的张力筛选方式同普通单模光纤并没有区别,但在完成1%应变的张力筛选后,通常还会继续对其静态疲劳因子进行测试,以评估其在通常情况下的使用寿命。

此外,用过保偏光纤的朋友有经验,切割或者端面磨抛时候容易开裂。光纤本身需要有一定的应力,这其实增强了光纤的强度。但在保偏光纤应力区这个特殊位置,磨抛和切割,是在创造“瑕疵点”,所以非常容易开裂(甚至炸裂)。特别是那些掺杂浓度较高,加之拉丝时冷却速度较快的保偏光纤,其切割就成难题了。

普通单模光纤切割时,沿光纤轴向施加拉力,然后用切割刀片对光纤擦划,拉力导致划痕在光纤垂直于拉力方向的平面上传播,使光纤断开。而对保偏光纤,为防止应力区开裂,通常采用斜切的方式,即切割前同时对光纤施加微小的拉力和扭力,在切割刀片对光纤擦划后,缓慢增大拉力,使划痕在光纤上以垂直于拉力和扭力的合力方向传播,从而完成切割。

块状玻璃也一样,平时生活中就有经验,块状玻璃炸裂情况还是比较常见。这也通常是因为玻璃表面存在划痕或微小瑕疵导致强度下降引起的。玻璃表面的缺陷,大多数是同固体摩擦产生,典型例子就是在制造过程中同另一块玻璃的摩擦。

小结

通讯行业利用光纤时候,最重要性能是光学方面的指标,衰减、色散等等;然而机械性能也是应用过程中非常关键的,非常容易断裂并不适用常规的操作,成熟的产品必然是方方面面的性能(光纤到户,常常因为因为网线真的断了,运营公司要忙死)。

玻璃材料其实是一个很庞大的家族,比如硫系玻璃材料的机械性能并不好,但是由于在红外波长段的优秀光学表现,超高的非线性系数,也易于实现稀土掺杂等等的特点,在很多特殊场景一定需要使用(这个时候也是忽略机械性能的)。

LCD工艺—玻璃分断装置

1.前言

LCD市场,由於IT产业(小型cell)及电视(大型cell)等不同用途之需求,而有持续且快速成长之趋势。因此,大型市场对於基板有了大型规格1500X1800mm以上及厚度0.6mm以下等更新的要求。诸如此类,除了材料革新的要求外、针对短缩制程的成本降低等等,为适应市场需求变化而必须进行改革。以下是本公司三星DIAMOND工业为配合市场需要而进行玻璃分断技术突破之要点详述如下。

2.技术趋向

2.1面板分断

通常面板分断为切割→翻转→裂片的反覆二次的分断(已获得专利)作业。然而,在面板尺寸要求大型化且薄型化的条件之下,翻转机构占有之面积及翻转时的弯曲影响分断端缘部的品质,再者,使用平台。BrakeBar的机械加工精度上的问题等,已如预期般地面临了装置设计上的瓶颈。

因此,使用本公司先前开发成功的、获得专利且已实际应用的高渗透刀轮「Pennet(可达到板厚的80%以上的垂直裂纹),可以上下基板同时切割,开发了不需翻转即可分断的系统(就以前的观点而言可能应称之为分离),已被数家公司采用。於此同时,在2002年第12届平面显示器制造技术展中发表。之後,本装置於第七届AdvancedDisplayoftheyear(ADY2002)中以LCD後段工程设备而获得制造装置部门的优秀奖荣誉。

预计小型面板仍将使用以往的分断装置。随着今后生产的不断提高,可期待本系统将普遍应用於电视等的大型面板领域。

2.2单板分断

单板分断从贴合前开始至材料阶段为止,有几道处理工程,都因particle的发生而导致成品率低下的问题。本公司针对这类问题的解决拥有几项独特的技术,并提供LINE化设备而深受好评。

①弯曲分断TFTArray基板的分断,称之为particle-less弯曲分断方式(专利申请中),预先在基板上予以弯曲再进行切割,切割完成的同时藉由真空吸引加强弯曲程度进而一下子将其分断,由於particle发生的关系,而使其不会产生水平裂纹是它的特徵。

②激光切割虽然以不会发生particle之极佳切割方式而在市场上受到瞩目,但仍有非解决不可的技术课题,即不可应用于被期待的面板分断等领域。

但是,属於材料阶段的切割而言,抑制particle发生而提高成品率及加强端缘部强度的效果都获得认同并陆续被采用。另外,PDP中也被认为具有同样的效果而使用的例子。总之,激光切割取决於将进行分断的材料内部是否歪斜,与刀轮切割比较制程有效范围有其狭隘的弱点。

3.技术要素

3.1刀轮技术

刀轮技术,是指将柔软的原材料利用较硬的材料加以切割。这是自石器时代以来人类普遍使用的加工技术之一,这项基本原理至今瓦古不变。

对於玻璃等的烧窑制品而言的切割,就像利用钻石方法一样由来已久,到了15世纪,随着玻璃工艺的发展,附有脚轮(caster)构造的称之为摬A懈颟工具被逐渐固定。它的特徵是,无需切割费用和干式切割之特点,由于LCD的出现它的优点受到注目,随着高科技的应用越来越广,一直以来未受重视的工艺手法将逐渐据有一席之地。

一般玻璃的制造过程,先由表层冷却硬化、熔化的内部过后再经历硬化。收缩的过程的缘故,表层因压缩应力而具有高韧性。切割就是针对这一高韧性表层进行有效地分断为主。

另外,随着LCD用玻璃材料的日益薄型化,相应的产品强度的维持成为重要课题之一。为了适应高韧性材料的需求,需要与材料特性相符的锋利度。再者,因为玻璃材料的物理性质,会受到LCD制程热处理等的影响,虽然是相同的玻璃材料,也可能会因为切割条件而有差异值发生。为解决上述问题关键就是刀轮材料和刀锋技术,选择适合分断对象的刀轮是非常重要的。

3.2激光切割

虽然当时发表时曾引起耸人听闻的反响,但是当时最被期待的LCD面板的分断之适用没有进展,应用方面的适用仍然落后。因为以想要切割的材料内部的歪斜利用热应力的关系,要解决这个间题的时候,到达对于玻璃的热物性的界限,并造成阻碍发生垂直裂纹的形成;另一方面,在刀轮切割时必须形成的垂直裂纹顶端部的张力歪不存在,所以分断的时候,比刀轮切割大约需要2倍的分断力,分断制程条件难以成立。虽然LCD面板分断上还存在有问题,但是单板切割时,可以大幅度控制particle的发生,可期待提高成品率,确有如图3所表示的端缘部强度向上的效果,因此此方式开始被采用。

希望大家注意由激光切割的东西有三种破坏方式。尤其是在ModeA,可推断在素材的处置阶段发生的面缺陷破坏至端缘(edge)部位,在这儿以的百分之30存在。不过,要是作试料的时候,费心贯注,能减低百分之几的事例也有。关于ModeA,B,还算有减低的可能性。ModeC,可推断几乎近于玻璃的处女强度,破坏起点存在于面内,因而破坏时粉碎得好像爆炸的一样。假如,从素材的制造阶段到最后的产品上,都可以处理得很理想,增加这种模式,可能会实现'不用研磨'依以上的情况,用激光切割的玻璃端缘部,几乎不会发生激光切割的缺陷,与以往的刀轮技术品相比,端缘部强度的显著提高被认可。虽然在面板分断方面,还有一些要克服的任务,但激光切割是拥有极大发展可能性的技术,我们将继续予以研究、开发。

...实验装置.(1)实验时,小明将玻璃管翻转180°后

(1)小明将玻璃管翻转180°后,等气泡运动一段路程后才开始计时的原因是气泡的运动趋于稳定,便于计时的方便.

(2)塞子向对于气泡的位置在不断的变化,所以,塞子是运动的.

(3)将表一中的坐标点(0,0),(10,1.25),(20,2.50),(30,3.75),(40,5.00)在s-t坐标系中逐一描出,连接各点即为气泡运动的s-t图象,如下图:

(4)通过数据分析可知:气泡上升一段路程后,路程随着运动时间的增加而增加,运动的路程和时间之间近似成正比关系,因此运动速度可以看成是不变的.

(5)猜想:气泡上升的快慢与气泡的大小有关.

故答案为:(1)气泡的运动趋于稳定,便于计时的方便;(2)运动;(3)如上图所示;(4)正;不变;(5)气泡的大小(合理即可).

玻璃密封罐怎么打开

如何轻松打开密封玻璃瓶的小窍门

解决方法如下:

放一盆开水,把瓶子倒过来放在盆里,稍微烫一会儿,就能轻松打开了。因为不同材质间的热涨冷缩不同。

密封后的玻璃瓶怎么打开?谢谢了,大神帮忙啊

煮开水后,把瓶盖那头朝下,浸入沸水1~2分钟,再用干毛巾就可以轻松的拧开瓶盖了。

新买的玻璃密封罐,打不开啊?怎么办?刚买回来的。还没用过

热水泡一下

如何打开密封的水果玻璃罐

1.将瓶子翻转口朝下,用手在底部敲击几下,然后瓶盖将容易拧开。

2.或在盆中放入少量热水(注意要淹没瓶口),静放几分钟后拧开即可。3.用硬物撬动瓶口,听到气体放出的声音后拧开瓶盖(不建议使用,相对危险)

密封的玻璃瓶打不开怎么办

可以用热水浸泡玻璃瓶身(水温不宜太高),使瓶内气压增大,这样容易打开一些。用毛巾过著盖子拧开.不行的话只有用撬开注入空气的办法了了

密封罐的注意事项

1、从微波炉、烤箱取出本产品时,请尽量使用厨房用手套,以免烫伤。2、用微波炉加热时请把盖子扣打开。3、在烤箱中使用,请拿掉盖子。4、可以明火直接加热。5、不要用刀、叉子、勺等钢制品在本产品上割划。6、不要用铝箔纸包本产品使用,高硼硅玻璃与钢化玻璃的区别原材料高硼硅耐热玻璃颜色纯色透明,耐磨擦性多次洗涮后依然透亮如初,安全性可以承受120℃的温差骤变,使用绝对安全高硼硅璃钢化玻璃氧化硅。(俗称石英砂)发白或发蓝多次洗涮后,表面会有磨损,光洁度下降有自爆的危险(自爆是钢化玻璃固有的特征)。

密封桶装的蜂蜜罐怎么打开?朋友从国外带回来的,不是那种拧的玻璃的罐子5分

用螺丝刀撬一下试试吧,上面的盖应该可以弄开吧。或在一面自己弄个洞用吧

食品玻璃罐打不开盖子怎么办?旋转的

开罐保鲜何解难?且听俺把技艺传。

嘻嘻。。。。

《上篇.开罐九招》

结合各路英豪独家秘笈,融汇俺与罐头们斗争二十多年的经验,模仿独孤九剑,创出“开罐九招”——招招有进无退,招招都是进攻,攻罐头们之不得不守,最终打开瓶盖,大家就可以密西密西的。

第一招:“总诀式”。首先,得准备保质期内的食品罐头。比如,内地的,就需要符合QB/T3563—1999罐头瓶封装标准;

第二招:“破掌式”。开罐头,靠的是指掌上下的功夫。总之,单手握力超过60磅的,可以轻松对付市面上九成以上罐头。

第三招:“破刀式”,小刀、剪刀之类,沿着瓶盖的马口铁边缘撬开,让罐头内外大气压保持平衡;

第四招:“破勺式”,用不锈钢、黄铜勺子、钥匙(韦氏超过100HV的,别告诉你家只有陶瓷的、塑料的调羹),包裹上纸巾增加摩擦系数,沿瓶口玻璃边缘撬动瓶盖,空气进入罐头就可打开,然后用勺子挖著里面的东东吃啦;

第五招:“独门兵器式”,同软塑胶的内齿开罐器,增加瓶盖侧内摩擦系数,增加手指与手掌接触面积,减轻压迫的疼痛,轻松旋开酒瓶、果酱等瓶盖;

第六招:“改锥式”,找个尖尖的改锥、或者小刀,在盖子上扎个孔,一放气,瓶子内外气压平衡了,就容易打开了;

第七招:“翻江倒海式”,倒过来灌口向下,在罐头底拍几下,在倒正,戴上抹布或手套,用力就能拧开盖子。利用的是,罐头顶部空气在罐中液体倒置振动后,靠近密封橡胶部位的小气泡破裂导致短时间内局部密度增大原理。

第八招:“热破式”,把罐头放在锅子或者烤箱中,用80摄氏度水加热半分钟,或用烤箱90摄氏度加热2分钟(发热管辐射加热,千万不能电磁加热),让罐子内的液体、气体膨胀,与室内气压接近就可以打开。如果你喜欢吃煮熟的罐头,切记要先松开瓶盖,否则瓶盖膨胀出来,不仅烫,照样还是打不开;

第九招:“破压式”,老怪出来放大招啦。大家知道,罐头“吸”的有力道,最大的力,就是大气压力与罐头内的压力差。施展“凌波微步”或者左脚踩右脚就能飞起来的“云梯纵”,在珠穆朗玛峰高度上开罐头,或者坐着气球到平流层上(排除客机的内加压),或者在真空实验室用机械手帮忙,都很容易的。

《下篇.开盖后保鲜篇》

方案一、解决“打开后合上又能真空保存”的办法

这是本课题的难点,是罐子的真空状态打破后恢复,特别是食物减少后,瓶子中液体容积会下降的情况。

俺想,可以通过瓶子上的自加热装置,与瓶盖增加单向阀的设计来解决。反正罐头中也不是要求实验室的真空,二次合上瓶盖后,只要让瓶中的空气受热跑出来一大部分,冷却到室温,就是“准”真空状态,又可以起到保鲜的作用。

方案二、罐子身体上做文章

大家对马口铁罐、玻璃罐、铝合金等罐头,差不多厌倦了吧,可能部分GG/MM,还有过被锋利金属边缘刮伤的经历,那是为了吃罐头,鲜血淋漓的教训啊。

那么,俺们来改变罐头的形态。把食物小包装,硬的套上塑料或玉米膜肠衣,软的装入果冻壳,做成莲藕装或子弹链状,要吃的时候,来上几节,或者几梭子。

方法三、利用现有产品

比如,罐头还是原来的包装,给罐头再配一个食品真空盒/真空罐/除氧盒,吃不完的罐头放到盒子或罐头中。例如,打开真空罐,放入已经打开的罐头,盖上真空盖,气泵抽气若干次,直至真空状态抽成真空或者除氧成功,这样,增加打开罐头的保存时间。

再比如,给罐头送一个食品袋,吃不完的先倒到食品袋中,然后挤出空气,再扎紧袋口,放入瓶中,盖上瓶盖。...

OK,关于玻璃翻转装置和...实验装置.(1)实验时,小明将玻璃管翻转180°后的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。

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