Ученые выяснили механизм развития трещин в стекле

Механизмы, связанные с растрескиванием стекла под воздействием воды, изучили исследователи из Национального университета Пусана (PNU), 12 января сообщает Phys.org.

Когда вода попадает на поверхность стекла, она проникает в микротрещины и медленно разрушает кремниево-кислородные связи. Это химическое воздействие постепенно ухудшает механическую прочность и оптические свойства стеклянных конструкций.

Такой процесс роста трещин известен как коррозия под напряжением или подкритический рост трещин (SCG). Снижение механических характеристик из-за SCG вызывает проблемы с безопасностью небоскребов и высотных зданий.

В исследованиях ученые имитировали поверхностные микротрещины с помощью индентора Виккерса — инструмента, используемого для проверки твердости материала. Затем образцы подвергали воздействию атмосферной влажности и воды для анализа роста трещин.

Ученые обнаружили, что максимальная длина трещин в закаленном стекле была намного ниже, чем в отожженном стекле. При 24-часовом погружение в воду было обнаружено образование радиальных трещин в отожженном стекле и поперечных трещин в закаленном стекле.

Сравнительное исследование дает новое представление о происхождении трещин на стекле, которое может быть полезно дизайнерам стекла, инженерам и архитекторам.

«В связи с увеличением частоты тайфунов и штормов из-за глобального потепления нам необходимо найти новые способы защиты окон. Мы попытались понять взаимодействие между водой и поверхностными трещинами, чтобы помочь решить проблемы безопасности, связанные со стеклянными конструкциями», — сказал профессор Парк Санху.