玻璃的物理性質-EAG實驗室
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退火點(13.0 dPas)定義為在幾分鐘內應力基本消除的溫度,而在應變點(14.5 dPas)下,應力在數小時內釋放。
上圖顯示了包含特徵粘度點的鈉鈣玻璃的典型粘度溫度曲線 ...
服務項目
材料測試與分析
玻璃的物理性質
問EAG
玻璃的物理性質通用鈉玻璃的粘度與溫度曲線
粘性
粘度是優化玻璃加工的最重要參數之一。
因此,了解玻璃的粘度溫度關係很重要。
測量粘度很簡單:在玻璃樣品上施加力,測量所得的速度梯度,然後計算粘度。
幾種特定的粘度已被指定為常見實際使用的參考點。
可以在粘度等於2.0dPas的熔點下獲得均勻的熔體。
工作點是將熔體輸送至成型設備的粘度,通常約為4.0dPas。
軟化點是可以防止玻璃在其自身重量下在典型的玻璃工作時間範圍(相當於7.6dPas)下變形的最小粘度。
工作點和軟化點之間的溫度範圍定義為工作範圍。
在形成玻璃之後,需要通過退火來消除由玻璃形成過程引起的內應力。
退火點(13.0dPas)定義為在幾分鐘內應力基本消除的溫度,而在應變點(14.5dPas)下,應力在數小時內釋放。
上圖顯示了包含特徵粘度點的鈉鈣玻璃的典型粘度溫度曲線。
實際上,沒有一種分析方法能夠測量整個粘度範圍和/或整個溫度範圍。
為了完全涵蓋此範圍,可以使用三種方法(如下所示):
纖維伸長法用於高粘度範圍。
纖維的伸長速度是在不同溫度和不同重量下確定的。
粘度由伸長速度算出。
已經證明,束彎曲法在測量中部區域石英玻璃的粘度方面具有重要價值。
樑的彎曲速度是在不同溫度和不同重量下確定的。
由彎曲速度算出粘度。
旋轉法適用於低粘度範圍。
在不同溫度下測量浸沒在裝有玻璃的杯子中的旋轉吊鉤的剪切應力和剪切速率。
由剪切應力和剪切速率計算粘度。
精度優於2°C,並且精度使用適當的參考材料進行了調整。
為了獲得準確和精確的結果,樣品中的溫度梯度應保持盡可能低。
三種輔助粘度分析方法的測量原理(LVDT:線性可變位移傳感器)
熱膨脹行為和應力
通常,玻璃零件必須與其他玻璃或什至完全不同的材料(例如金屬或陶瓷)結合在一起以形成最終產品。
非常重要的是要使所涉及材料的熱膨脹性能良好匹配。
可以使用雙石英差示膨脹計精確測量熱膨脹係數。
該實驗裝置測量樣品的伸長率隨溫度的變化。
下圖顯示了所得膨脹係數隨溫度變化的示例。
另外,可以使用所謂的應變平板法來測量玻璃中的應力。
使用預定的溫度程序將目標樣品和標準玻璃密封在一起,並在烤箱中冷卻。
兩個玻璃之間的熱膨脹差異將在密封區域產生應力。
可以通過使用偏振顯微鏡測量光學雙折射效應來量化應力。
膨脹係數與鈉玻璃溫度的關係
電阻
在某些應用中,低於轉變溫度的玻璃比電阻很重要。
例如,在高壓應用中,對於低洩漏電流需要高電阻率。
圖中顯示了作為溫度函數的電阻率(ρ)的示例。
可以在105–1012Ωcm範圍內以高精確度測量比電阻。
電阻率(ρ)與屏幕顯示參考玻璃的溫度的關係
光學性質
在許多應用中,玻璃的光學性能很重要。
可以在整個UV/VIS/NIR/IR波長范圍(175nm–16000nm)內測量玻璃和成品的透射和反射特性。
隨波長變化的光透射示例如下所示。
透光率與琥珀色玻璃的波長有關
透射率測量可用於確定鐵2+/鐵3+比率和石英玻璃中的水(β-OH)濃度。
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支持地點
埃因霍溫,荷蘭
加利福尼亞州桑尼維爾
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