M4 Glühen (Annealing)

Thema

Das Tempern dieses Glases ist eine Wärmebehandlung, die über einen bestimmten Zeitraum bei konstanter Temperatur durchgeführt wird. Ihr Zweck ist der Abbau von Restspannungen, die sich im Glas während der Abkühlung oder nachfolgender Prozesse ansammeln. Durch die ausreichend lange Dauer der Wärmebehandlung, anstatt sie abrupt anzuwenden, wird der gewünschte Abbau der Restspannungen erreicht, anstatt diese nahezu unverändert zu lassen.

Diese Wärmebehandlung wird speziell bei der Tempertemperatur durchgeführt, einem der Standardviskositätspunkte dieses Glases. Dies führt bereits zu einem weiteren Modell dieses Systems: Das Halten des Glases bei dieser Temperatur ermöglicht die strukturelle Relaxation, die durch ein weiteres Modell dieses Systems beschrieben wird, innerhalb eines praktikablen Zeitraums in messbarer Geschwindigkeit. Eine Temperatur nahe der Tempertemperatur, anstatt deutlich darunter, ermöglicht diese strukturelle Relaxation in messbarer Geschwindigkeit; eine deutlich niedrigere Temperatur hingegen führt dazu, dass dieselbe strukturelle Relaxation zu langsam abläuft, um praktisch anwendbar zu sein.

Diese strukturelle Relaxation, die bei der Tempertemperatur aufrechterhalten wird, bewirkt den Abbau der im Glas eingeschlossenen Restspannungen: Während sich die Nichtgleichgewichtsstruktur des Glases bei dieser Temperatur in Richtung ihrer Gleichgewichtskonfiguration entspannt, nimmt die darin eingeschlossene Restspannung mit der Zeit ab. Dieser Abbau folgt annähernd dem gleichen einfachen, nicht-exponentiellen Verlauf, der bereits in einem anderen Modell dieser Anordnung für diese strukturelle Relaxation beschrieben wurde. Weitere strukturelle Relaxation führt zu einem schnelleren Abbau der Restspannung, die sich zunehmend einem Wert von praktisch null annähert.

Daher nutzt dieses Modell, unter Berücksichtigung der Temperung und der Restspannung beim Öffnen des Glases, den während der gesamten Wärmebehandlung gemessenen Abbau der Restspannung selbst, um die notwendige Temperzeit zu bestimmen: Je mehr Restspannung abgebaut werden muss und je langsamer diese Restspannung bei der Tempertemperatur abnimmt, desto länger ist die Temperzeit, die erforderlich ist, um sie auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren. Die Tatsache, dass dieses Modell auf diese Weise sowohl von der Glühtemperatur als auch von der Relaxationszeit abhängt, die bereits durch die beiden anderen Modelle in diesem Satz ermittelt wurden, bedeutet, dass das Glühen dieses Glases keine willkürliche Behandlung ist, sondern eine, die direkt aus beiden berechnet wird.

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