Испытания на термостойкость

Измеряется как разность температуры среды и начальной температуры тела или как разность температур на границе тела. Температурный цикл — нагрев и последующее охлаждение.
На практике наблюдаются случаи, когда материал и конструкция, удовлетворительно противостоящие влиянию высоких температур, разрушаются при более низких температурах в ходе однократного или многократного нагрева и последующего охлаждения. Здесь разрушение происходит под влиянием внутренних термических напряжений, которые возникают вследствие наличия температурного градиента и несвободного теплового расширения отдельных частей твердого тела.
Рассмотрим образование термических напряжений в толстой пластине стекла, перенесенной из кипящей при температуре Т0 = 373° К воды в ванну со льдом при температуре Т = 273° К. В этих условиях скорость теплопередачи на поверхности стекла велика, и можно полагать, что температура поверхности изменяется до нового значения мгновенно, но внутри пластины она остается распределенной равномерно и равна 373° К. Поверхностный слой, если бы он был свободен, сжался бы на величину а (Т0 — Т) = 100 а, где а — коэффициент термического расширения. Однако этому препятствует остальная масса стекла, температура которой остается равной 373° К, вследствие чего в поверхностном слое возникает растягивающее напряжение. Для сохранения равновесия это напряжение должно быть уравновешено сжимающим напряжением во внутренней части стекла.
К возникновению перепада температур и термических напряжений может привести не только внезапное, но и постепенное изменение температуры. Если поверхность пластины из стекла охлаждается с постоянной скоростью, то распределение температуры будет параболическим. Если температура поверхности ниже средней, то на поверхности пластины возникает растягивающее напряжение; если температура в центре выше средней, то в нем возникнут сжимающие напряжения. При нагревании образца картина будет противоположной.