Eigenschaften von Glas

Eigenschaften von Glas

Thermische Eigenschaften

  • Transformationsbereich : 520 - 550°C

  • Erweichungstemperatur : approx. 600°C

Glas hat im Gegensatz zu kristallin aufgebauten Festkörpern keinen definierten Schmelzpunkt. Es geht kontinuierlich vom festen in den zähflüssigen Zustand über. Dieser Übergangsbereich wird als Transformationsbereich bezeichnet; laut DIN 52324 (ISO 7884) liegt er bei 520 - 550°C. Vorspannen und Formveränderung erfordern eine um 100° C höhere Temperatur.
 
  • Spezifische Wärme : 0.8 J/g/K

Die spezifische Wärme in Joule (J) gibt an, welche Wärmemenge erforderlich ist, um 1g Floatglas um jeweils 1K zu erwärmen. Die spezifische Wärme der Gläser nimmt mit steigender Temperatur bis zum Transformationsbereich wenig zu.
 
  • Wärmeleitfähigkeit : 0.8W/mK

Die Wärmeleitfähigkeit gibt die Wärmemenge an, die durch die Flächeneinheit des Querschnitts der Floatglasprobe in der Zeiteinheit bei einem Temperaturgradienten hindurchfließt.
 
  • Wärmeausdehnung : 9.10-6 K-1

    Bei der Ausdehnung eines Körpers unter Wärmeeinfluß wird zwischen linearer Ausdehnung (Längenveränderung) und räumlicher Ausdehnung unterschieden. Bei festen Körpern ist die räumliche Ausdehnung dreimal so groß wie die lineare.

 

Der Ausdehnungskoeffizient für Floatglas ist angegeben nach DIN 52328 und ISO 7991. Der Wärmekoeffizient ist von Bedeutung bei der Verbindung von Glas mit anderen Materialien. Die Ausdehnungskoeffizienten sollten möglichst gleich sein. Nur dann behält die Verbindung Ihre Festigkeit bei erheblichen Temperaturveränderungen..

 

Optische Eigenschaften

Glas hat verschiedene starke Merkmale hinsichtlich der optischen Eigenschaften::

  •     Große und homogene Formate herstellbar
  •     Optische Kennwerte bei Alterung unverändert 
  •     Glatte und planparallele Oberflächen herstellbar
 
  • Brechungsindex n = 1.52

Trifft Licht aus einem optisch dünneren Medium (Luft) auf ein optisch dichteres Medium (Glas), wird der Lichtstrahl an der Grenzfläche gebrochen. Gleiches gilt umgekehrt. Das Maß der Ablenkung gibt der Brechungsindex an. Für Floatglas rechnet man mit n=1,52.

 

Mechanische Eigenschaften

  • Dichte : 2500 kg/m3

Eine Glasscheibe von 1mm Dicke wiegt 2,5 kg/m2.
 
  • Härte : 470 HK

Die Härte des Floatglases wird nach Knoop bestimmt. Grundlage ist das in der DIN-Vorschrift 52333 (ISO 9385) angegebene Prüfverfahren.
 
  • Druckfestigkeit : 800 - 1000 MPa

Die Druckfestigkeit gibt die Belastbarkeit eines Stoffes an, auf dessen Oberfläche eine gleichmäßige Kraft senkrecht einwirkt
 
  • Elastizitätsmodul : 70 000 MPa

Der Elastizitätsmodul wird entweder aus der elastischen Dehnung eines dünnen Stäbchens oder aus der Biegung eines Stäbchens mit rundem oder rechteckigem Querschnitt bestimmt.
 
  • Biegebruchfestigkeit : 45 MPa  

Die Biegebruchfestigkeit eines Stoffes ist ein Maß für die Belastbarkeit bei Durchbiegung. Bei Floatglas wird die Biegefestigkeit von Floatglas in einem speziellen Doppelring-Biegeversuch nach DIN EN 1288-5 ermittelt. .

 

Technische Eigenschaften

Chemische Beständigkeit gegen

  • Wasser  = Klasse 3 (DIN 52296)
  • Säure = Klasse 1 (DIN 12116)
  • Lauge = Klasse 2 (DIN 52322 and ISO 695)

Längere Einwirkung von Laugen (auch Ammoniakgasen in feuchter Luft) in Verbindung mit höherer Temperatur verändert die Glasoberfläche. Auf flußsäurehaltige Verbindungen reagiert Floatglas auch bei normalen Bedingungen. Sie werden zur Bearbeitung der Glasoberfläche eingesetzt.

 

Verschleißprüfungen

  • Abriebprüfung(DIN 52347 und ISO 3537) Beurteilt wird die Lichtstreuung beim Durchgang von gerichtet auftreffendem Licht durch die Prüfscheibe.
  • Streulichtzunahmebei Floatglas ist ca. 1% (nach 1000 Abrasionszyklen). Die erlaubte Streulichtzunahme bei Kfz-Sicherheitsglas (Windschutzscheiben) ist in Europa (ECE R 43) und den USA (ANSI Z 26.1) 2%.
  • Sandrieselverfahren (DIN 52348 und ISO 7991). Bei dieser Schräg-Prallverschleißprüfung werden 3kg Sand der Kornklasse 0,5/0,71 mm auf die um 45° geneigte Probenoberfläche aus 1600 mm Höhe gerieselt. Verschleißmaß ist nach DIN 4646, Teil 2, der reduzierte Leuchtdichtekoeffizient.
  • Reduzierter Leuchtdichtekoeffizient ist bei Floatglas ca. 4 cd/m2 lux.
  • Mikroritzhärte nach CWH ist bei Floatglas ca. 0,12 N (Mar Resistance Test).

Die Prüfung ist ursprünglich vorgesehen für die Ritzhärteermittlung von Kunststoffen. Eine Diamantspitze mit 50°C Kegelwinkel und 15 mm Spitzenradius wird unter verschiedenen Lasten über die Glasoberfläche gezogen. Die Belastung, ab der ein Ritz in der Oberfläche entsteht, dient als Maß der Mikroritzhärte. Dies ist kein Präzisionsverfahren; der Einfluss des Prüfers auf die Beurteilung darf nicht vernachlässigt werden.

 

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