玻璃陶瓷儀器概念

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玻璃析晶爐

梯度爐

近似軟化點儀  

相關知識

近似軟化點測定儀:SP-3A

玻璃軟化點是玻璃生產過程中的一個常見的控制指標，軟化點溫度發生變化，說明玻璃的化學成份也發生變化。SP-3A是一款采用設計獨特，可以快速測定玻璃軟化點溫度的低成本儀器，不需將玻璃樣品拉成纖維，測試在一小玻璃樣品塊上完成。   

SP-3A是Dominick Labino開發、設計的。Dominick Labino是國際上有名的玻璃工藝專家，他認識到玻璃工業需要一臺簡單、快速測定玻璃軟化點溫度的儀器，這臺簡單的、低成本儀器是一臺改進的平行板粘度計，采用近似軟化點測定儀得到的結果與采用ASTM C-338標準方法測定的Littleton軟化點溫度有很好的相關性，采用固體玻璃樣品替代玻璃纖維樣品，對于制成玻璃纖維很困難或不可能得到玻璃纖維的玻璃成份來說，顯得尤為重要。

操作：在室溫下，予裁切的玻璃樣品放置在不銹鋼的樣品架上，一層薄薄的剛玉灑在樣品架上，防止玻璃樣品粘結在樣品架上，直徑為1/8"的不銹鋼球放置在玻璃樣品的上方，探頭棒下降，接觸玻璃樣品。樣品架下降，進入室溫爐子，操作者調節千分尺，按下“START”按鈕，操作者可以走開做其他的事情，儀器會做剩下的工作，大約30分鐘后，操作者回到儀器前記錄控制儀顯示器上的軟化點溫度，經過簡單的校正，便得到近似Littleton軟化點溫度。

當操作者按下“START”按鈕后，爐子開始以25℃/分鐘的升溫速率開始升溫，玻璃樣品受熱并發生軟化，當玻璃發生軟化時，探頭棒以及不銹鋼球的重量迫使不銹鋼球浸入玻璃樣品，一旦不銹鋼球浸入玻璃樣品預先設定的量，微型開關自動斷開加熱電阻的功率。控制儀儲存功率斷開時的溫度，并顯示當時的溫度。

SP-3A測定了玻璃變形到一定量所對應的溫度，Littleton方法則是測定玻璃變形的速率所對應的溫度，這兩者原理并不完全一致。

相關因子和校正：SP-3A測定玻璃樣品的近似軟化點溫度，加熱速率、樣品大小以及施加的重量都會影響得到的軟化點溫度，即使相同成份的玻璃（即粘彈特性相同）由于不同的升溫速率、不同的樣品大小、施加重量的不同得到的軟化點溫度也隨之不同，因此SP-3A近似軟化點測定儀控制上述三個因素中的2個，即單一的升溫速率以及施加的重量相同（固定重量以及固定球的大小），操作者控制第三個因素，即保證樣品大小的一致，這樣能得到相同的近似軟化點溫度。

    SP-3A對于有相同大小（長度、厚度－厚度是重要的）的玻璃樣品來說，測定結果是可重復的。測試一系列的相同成份的玻璃樣品，SP-3A得到的軟化點溫度結果一致；在大多數情況下，這種情況下得到的軟化點溫度于采用玻璃纖維伸長方法得到的Littleton軟化點溫度不一致，但是這個差異是恒定的，這個恒定的差異就是所謂的“校正因子”。特別注意：樣品厚度（大小或樣品架和探頭之間的距離）是重要的，樣品的長度和寬度是次要的，但同樣重要。

   不同的操作者由于在設置千分尺的壓力時有微小的差異，如果其他測試條件一致，這個可能會造成讀數上的微小差異，建議由一個人來操作測試。

  “校正因子”的測定可以通過測定相似組份，并知道軟化點溫度的樣品，例如NIST玻璃成份。標準樣品予先裁切，與SP-3A樣品測試一樣的大小，尤其是樣品的厚度，這兩者的差異就是SP-3A溫度與Littleton軟化點溫度的“校正因子”，將這個校正因子加到SP-3A測試得到的溫度上，得到了近似Littleton軟化點溫度。