探討玻璃成品的物理性能檢測
2.6數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理
1.數(shù)據(jù)記錄
(1) 試樣牌號、試樣成分、試樣來源、取樣日期等;
(2) 梯溫爐中心的溫度、保溫時間、測定日期和時間、操作者姓名等。
2.數(shù)據(jù)處理
(1) 根據(jù)爐中溫度分布情況繪制梯溫曲線;
?。?) 定出析晶上、下限溫度;
(3) 在同一爐中,用同一種玻璃試樣重復試驗的兩次析晶溫度測試值,要求相差難確度在10℃以內(nèi)。否則再取一組試樣重做。最后,由兩次或兩次以上的測試值算出平均折晶溫度。
2.7注意事項
1.測定析晶能力的玻璃無缺陷,以免影響測定結果。
2.試樣與瓷舟要清洗干凈并烘干,以免影響結果的準確性。
3 玻璃熱穩(wěn)定性的測定
玻璃的熱穩(wěn)定性又稱耐急冷急熱性,也稱耐熱溫差等,是玻璃承受劇烈溫度變化而不被破壞的性能,抵抗冷熱急變的能力,它在玻璃的熱加工方面和日常使用中特別重要。
3.1影響因素
決定玻璃熱穩(wěn)定性的基本因素是玻璃的熱膨脹系數(shù),熱膨脹系數(shù)大的玻璃熱穩(wěn)定性差;膨脹系數(shù)小的玻璃,熱穩(wěn)定性好。而玻璃的膨脹系數(shù),主要取決于它的化學組成。其次,玻璃的退火質量,亦將影響耐急冷急熱性。另外玻璃表面的擦傷或裂紋以及各種缺陷,都能使其熱穩(wěn)定性降低。玻璃的導熱性能很低,由于熱脹冷縮,在溫度突然發(fā)生變化的過程中,玻璃中產(chǎn)生分布不均勻的應力,如果應力超過了它的抗張強度,玻璃即行破裂。
因為應力值隨溫差的大小而變化,故可以用溫差來表示熱穩(wěn)定性。我們把玻璃不開裂所能承受的最低溫度差,稱為耐熱溫差。測定玻璃熱穩(wěn)定性的基本方法是驟冷法??梢杂迷嚇蛹訜狍E冷,也可以用制品加熱驟冷。用制品直接作為試樣具有實際的代表意義。而在實驗室中,通常采用試樣加熱驟冷。
3.2實驗原理
驟冷法測定玻璃熱穩(wěn)定性的原理是:當玻璃被加熱到一定溫度后,如予以急冷,則表面溫度很快降低,產(chǎn)生強烈的收縮,但此時內(nèi)部溫度仍較高,處于相對膨脹狀態(tài),阻礙了表面層的收縮,使表面產(chǎn)生較大的張應力,如張應力超過其極限強度時,制品即破壞。
驟冷法需把玻璃制成一定大小的試樣,加熱使試樣內(nèi)外的溫度均勻,然后使之驟冷,觀察它是否碎裂。但是同樣的玻璃,由于各種原因,其質量也往往是不完全相同的。因而所能承受的不開裂溫差也不相同,所以要測定一種玻璃的熱穩(wěn)定性。必須取若干塊樣品,將它們加熱到一定溫度后,進行驟冷,觀察并記錄其中碎裂的樣品的塊數(shù),把碎裂的樣品揀出后,將剩余未碎裂的樣品繼續(xù)加熱至較高的溫度,待樣品熱至均勻后,重復進行第二次驟冷,按同樣步驟揀出碎裂的樣品,記下碎裂的塊數(shù),重復以上步驟,直至加入的樣品全部碎裂為止。
3.3實驗儀器及用品
立式管狀電爐(1kw);電流表(5~10A);調壓器(2kV·A);溫度計(250℃,50℃各一支);放大鏡(10倍);燒杯(500mL);酒精燈。
3.4實驗步驟
1.將直徑為3~5mm無缺陷的玻璃棒,長度為20~25mm的玻璃小段,每小段的兩端在噴燈上燒圓。
2.放在電爐中退火,經(jīng)應力儀檢查沒有應力,待試驗用。
3.將滑架懸掛在支架上,調整水銀溫度計位置,使水銀球正處在小簍中。
4.下滑架,將準備好的試樣十根裝入小簍,再將滑架掛在支架頂上。接通電源作第一次測定。以3~5℃/min的升溫速度,將爐溫升高到低于預估耐熱溫度約40~50℃,保溫10min。
5.測量并記錄冷水溫度。開啟爐底活門,使試樣與小簍落入冷水中。30s后取出試樣,擦干,用放大鏡檢查,記錄已破裂試樣數(shù)。
6.將未破裂試樣重新放入小簍中,作第二次測定,爐溫比前一次升高10℃,繼續(xù)實驗直至試樣全部破裂為止。計算樣的耐熱溫度平均值。
3.5注意事項
1.測定熱穩(wěn)定性的玻璃無缺陷并且無應力,以免影響測定結果
2.在調整水銀溫度計時,要使水銀球正好處在小婁中,以免造成記錄誤差,影響結果。
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