第四章玻璃商品檢驗(yàn)

第四章玻璃商品檢驗(yàn)1第1頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四教學(xué)內(nèi)容4.1概述4.2玻璃制品性能檢驗(yàn)2第2頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四教學(xué)內(nèi)容4.1概述4.2玻璃制品性能檢驗(yàn)3第3頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.1玻璃的定義

中國古代亦稱琉璃，是一種透明、強(qiáng)度及硬度頗高，不透氣的物料。玻璃在日常環(huán)境中呈化學(xué)惰性，亦不會(huì)與生物起作用，故此用途非常廣泛。玻璃一般不溶于酸（例外：氫氟酸與玻璃反應(yīng)生成SiF4，從而導(dǎo)致玻璃的腐蝕）；但溶於強(qiáng)堿，例如氫氧化銫。玻璃是一種非晶形過冷液體。融解的玻璃迅速冷卻，各分子因?yàn)闆]有足夠時(shí)間形成晶體而形成玻璃。4第4頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.2玻璃的歷史

玻璃最初由火山噴出的酸性巖凝固而得。約公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡(jiǎn)單玻璃器皿，當(dāng)時(shí)只有有色玻璃，約公元前1000年前，中國制造出無色玻璃。公元12世紀(jì)，出現(xiàn)了商品玻璃，并開始成為工業(yè)材料。18世紀(jì)，為適應(yīng)研制望遠(yuǎn)鏡的需要，制出光學(xué)玻璃。1873年，比利時(shí)首先制出平板玻璃。1906年，美國制出平板玻璃引上機(jī)。此后，隨著玻璃生產(chǎn)的工業(yè)化和規(guī)?；?，各種用途和各種性能的玻璃相繼問世?，F(xiàn)代，玻璃已成為日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要材料。5第5頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝玻璃的成型工藝視制品的種類而異，但其過程基本上可分為配料、熔化和成型三個(gè)階段，一般采用連續(xù)性的工藝過程6第6頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝1原料碳酸鈣、碳酸鈉、二氧化硅等澄滴劑：向玻璃配合料或玻璃溶液中加入一種高溫時(shí)本身能氣化或分解放出氣體，以促進(jìn)排除玻璃中氣泡的添加物稱為澄滴劑.著色劑：使玻璃制品著色的添加劑你為著色劑，通常使用錳、鈷、鎳、銅、金、硫、硒等金屬和非金屬化合物，其作用是使玻璃對(duì)光線產(chǎn)生選擇性吸收，從而顯出一定的顏色.脫色劑；為了提高無色玻璃的透明度，常在玻璃熔制時(shí)，向配合料中加入脫色劑，以去除玻璃原料中含有的鐵．鉻、鈦、帆等化合物和有機(jī)物的有害雜質(zhì)。乳濁劑：使玻璃制品對(duì)光線產(chǎn)生不透明的乳濁狀態(tài)的添加物禰為乳濁劑．助熔劑：能促使玻璃熔制過程0口速的添加物稱為助熔劑或加速劑。7第7頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝2玻璃的熔制玻璃的熔制是指將配合料經(jīng)過高溫熔融，形成均勻無氣泡并符合成形要求的玻璃液的過程，它是玻璃生產(chǎn)中很重要的環(huán)節(jié)，足獲得優(yōu)質(zhì)玻璃制品的重要保證。8第8頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝3玻璃的成型玻璃的成型是將熔融的玻璃液加工成具有一定形狀和尺寸的玻璃制品的工藝過程。常見的玻璃成型方法有：壓制成型、吹制成型和拉制成型。9第9頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝壓制成型壓制成型是在模具中加入玻璃熔料加壓成形，多用于玻璃盤碟、玻璃磚。10第10頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝吹制成型吹制成型是先將玻璃粘料壓制成雛形型塊，再將壓縮氣體吹入處于熱熔態(tài)的玻璃型塊中，使之吹脹成為中空制品。吹制成型可分為機(jī)械吹制成型和人工吹制成型，用采制造瓶、罐、器皿、燈泡等。11第11頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝?yán)瞥尚屠瞥尚褪抢脵C(jī)械拉引力將玻璃熔體制成制品，分為垂直拉制和水平拉制，主要用來生產(chǎn)平板玻璃。玻璃管、玻璃纖維等12第12頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝4玻璃的熱處理玻璃制品在生產(chǎn)中．由于要經(jīng)受激烈和不均勻的溫度變化，導(dǎo)致制品內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力。結(jié)構(gòu)變化的不均勻及熱應(yīng)力的存在會(huì)降低制品的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，很可能在成型后的冷卻、存放和機(jī)械加工曰程中自行破裂；制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的不均勻性．又可能造成玻璃制品光學(xué)性質(zhì)的不均勻。因此．玻璃制品成型后，一般都要經(jīng)過熱處理。玻璃制品的熱處理．一般包括退火和淬火兩種工藝。13第13頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝5玻璃制品的二次加工成型后的玻璃制品，除極少數(shù)能直扭符合要求外(如瓶罐等)，大多數(shù)還須作進(jìn)一步加工，以得到符合要求的制品。經(jīng)過二次加工可以改善玻璃制品的表面性質(zhì)、外觀質(zhì)量和外觀效果．玻璃制品的二次加工可分為冷加工、熱加工和表面處理三大類．(1)玻璃制品的冷加工冷加工是指在常溫下通過機(jī)械方法來改變玻璃制品印外形和表面狀態(tài)所進(jìn)行的工藝過程。冷加工的基本方法包括研磨、拋光、切割、噴砂，鉆孔和車刻等。14第14頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.3玻璃的工藝

(2)玻璃制品的熱加工有很多形狀復(fù)釉和要求特殊的玻璃制品，需要通過熱加工進(jìn)行最后成型。此外，熱加工還用來改善制品的性隆和外觀質(zhì)量。熱加工的方法主要有：火焰切割、火拋光．鉆孔、鋒利邊緣的燒口等(3)玻璃制品的表面處理表面處理包括玻璃制品光滑面與敞光面的形成(如器皿玻璃的化學(xué)刻蝕。燈泡的毛蝕、玻璃化學(xué)拋光等)、表面著色和表面涂層(如鏡子鍍銀、表面導(dǎo)電)等等。15第15頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.4玻璃的分類玻璃簡(jiǎn)單分類主要分為平板玻璃和特種玻璃。平板玻璃主要分為三種：即引上法平板玻璃(分有槽/無槽兩種)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。由于浮法玻璃由于厚度均勻、上下表面平整平行，再加上勞動(dòng)生產(chǎn)率高及利于管理等方面的因素影響，浮法玻璃正成為玻璃制造方式的主流。而特種玻璃則品種眾多。16第16頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.4玻璃的分類(1)普通平板玻璃。1、3--4厘玻璃。這種規(guī)格的玻璃主要用于畫框表面。2、5--6厘玻璃，主要用于外墻窗戶、門扇等小面積透光造型等等3、7--9厘玻璃，主要用于室內(nèi)屏風(fēng)等較大面積但又有框架保護(hù)的造型之中。4、9--10厘玻璃，可用于室內(nèi)大面積隔斷、欄桿等裝修項(xiàng)目。5、11--12厘玻璃，可用于地彈簧玻璃門和一些活動(dòng)人流較大的隔斷之中。6、15厘以上玻璃，一般市面上銷售較少，往往需要訂貨，主要用于較大面積的地彈簧玻璃門外墻整塊玻璃墻面。

17第17頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.4玻璃的分類(2)鋼化玻璃。它是普通平板玻璃經(jīng)過再加工處理而成一種預(yù)應(yīng)力玻璃。鋼化玻璃相對(duì)于普通平板玻璃來說，具有兩大特征：1)前者強(qiáng)度是后者的數(shù)倍，抗拉度是后者的3倍以上，抗沖擊是后者5倍以上。2)鋼化玻璃不容易破碎，即使破碎也會(huì)以無銳角的顆粒形式碎裂，對(duì)人體傷害大大降低。(3)磨砂玻璃。它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下，以5、6厘厚度具多。(4)噴砂玻璃。性能上基本上與磨砂玻璃相似，不同的改磨砂為噴砂。由于兩者視覺上類同，很多業(yè)主，甚至裝修專業(yè)人員都把它們混為一談。

18第18頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.4玻璃的分類(5)壓花玻璃。是采用壓延方法制造的一種平板玻璃。其最大的特點(diǎn)是透光不透明，多使用于洗手間等裝修區(qū)域。(6)夾絲玻璃。是采用壓延方法，將金屬絲或金屬網(wǎng)嵌于玻璃板內(nèi)制成的一種具有抗沖擊平板玻璃，受撞擊時(shí)只會(huì)形成輻射狀裂紋而不至于墮下傷人。故多采用于高層樓宇和震蕩性強(qiáng)的廠房。(7)中空玻璃。多采用膠接法將兩塊玻璃保持一定間隔，間隔中是干燥的空氣，周邊再用密封材料密封而成，主要用于有隔音要求的裝修工程之中。(8)夾層玻璃。夾層玻璃一般由兩片普通平板玻璃(也可以是鋼化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之間的有機(jī)膠合層構(gòu)成。當(dāng)受到破壞時(shí)，碎片仍粘附在膠層上，避免了碎片飛濺對(duì)人體的傷害。多用于有安全要求的裝修項(xiàng)目。

19第19頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.4玻璃的分類(9)防彈玻璃。實(shí)際上就是夾層玻璃的一種，只是構(gòu)成的玻璃多采用強(qiáng)度較高的鋼化玻璃，而且夾層的數(shù)量也相對(duì)較多。多采用于銀行或者豪宅等對(duì)安全要求非常高的裝修工程之中。(10)熱彎玻璃。由優(yōu)質(zhì)平板玻璃加熱軟化在模具中成型，再經(jīng)退火制成的曲面玻璃。樣式美觀，線條流暢，在一些高級(jí)裝修中出現(xiàn)的頻率越來越高。(11)玻璃磚。玻璃磚的制作工藝基本和平板玻璃一樣，不同的是成型方法。其中間為干燥的空氣。多用于裝飾性項(xiàng)目或者有保溫要求的透光造型之中。(12)玻璃紙。也稱玻璃膜，具有多種顏色和花色。根據(jù)紙膜的性能不同，具有不同的性能。絕大部分起隔熱、防紅外線、防紫外線、防爆等作用。20第20頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.4玻璃的特性(1)強(qiáng)度玻璃的強(qiáng)度取決于其化學(xué)組成、雜質(zhì)含量及分布、制品的形狀、表面狀態(tài)和性質(zhì)、加工方法等。玻璃是一種脆性材料，其強(qiáng)度一般用抗壓，抗張強(qiáng)度等來表示。玻璃的抗張強(qiáng)度較低，由于玻璃的脆性和玻璃表面的瑚裂紋所引起的。玻璃的抗壓強(qiáng)度約為抗張強(qiáng)度的14—15倍。(2)硬度玻璃的硬度較大，硬度僅次子金剛石、炭化硅等材料，它比一般金屬硬，不能用普通刀和鋸進(jìn)行切割；玻璃的硬度值在莫氏硬度5—7之間，可根據(jù)玻璃的硬度選擇磨料、磨具和加工方法，如雕刻、拋光、研磨和切割等。21第21頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.1.4玻璃的特性(3)光學(xué)性質(zhì)玻璃是一種高度透明的物質(zhì)，具有一定的光學(xué)常數(shù)、光譜特性，具有吸收或透過紫外線和紅外線、感光、光變色、光儲(chǔ)存和顯示等重要光學(xué)性能．通常光線透過愈多，玻璃質(zhì)雪越好．由干玻璃品種較多，各種玻璃的性能也有很大的差別，如有的鉛玻璃具有防輻射的特性．一般通過改變玻璃的成分及工藝條件．可使玻璃的性能有很大的變化。(4)電學(xué)性能常溫下玻璃是電的不良導(dǎo)體。溫度升高時(shí)，玻璃的導(dǎo)電性迅速提高，熔融狀態(tài)時(shí)則變?yōu)榱紝?dǎo)體。(5)熱性質(zhì)玻璃的導(dǎo)熱性很差，一般經(jīng)受不了溫度的急劇變化。制品越厚，承受溫度急劇變化的能力越差。22第22頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四教學(xué)內(nèi)容4.1概述4.2玻璃制品性能檢驗(yàn)23第23頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四日用陶瓷的檢測(cè)項(xiàng)目規(guī)格尺寸表觀質(zhì)量密度熱穩(wěn)定性力學(xué)性能電學(xué)性能波筋透過率應(yīng)力析晶能力化學(xué)穩(wěn)定性24第24頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.1平板玻璃波筋波筋是指平板玻璃表面呈現(xiàn)出的條紋和波紋，通常與拉引方向平行。玻筋是衡量平板玻璃質(zhì)量好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。光透過有玻筋的玻璃就會(huì)發(fā)生光學(xué)畸變，因而影響使用性能。若用這種玻璃來作建筑物、交通運(yùn)輸工具（汽車、火車、飛機(jī)和輪船等）的門窗，人在內(nèi)看外界景物就會(huì)發(fā)生變形；若用作鍍鏡玻璃，反映出來的像就會(huì)使人變樣。這樣就大大地限制了玻璃的使用范圍。同時(shí)，測(cè)定玻璃的玻筋也是監(jiān)督生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一種檢驗(yàn)手段。25第25頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.1平板玻璃波筋一、儀器結(jié)構(gòu)及工作原理采用“點(diǎn)光源”檢測(cè)裝置來檢測(cè)普通平板玻璃的玻筋點(diǎn)光源”檢測(cè)裝置主要由屏幕、玻璃支架、光源和標(biāo)準(zhǔn)樣板構(gòu)成。屏幕：由無反光的白色或灰色材料構(gòu)成。玻璃支架：由能垂直放置玻璃和移動(dòng)玻璃的框架構(gòu)成。光源：由大于150w的光源構(gòu)成。

26第26頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.1平板玻璃波筋測(cè)試原理：在黑暗的房間里，當(dāng)用一束與玻璃樣品表面成一定角度的光線透過玻璃時(shí)，由于玻璃存在波筋，在其后面的白色屏幕上、將一會(huì)出現(xiàn)明暗不同擁?xiàng)l紋影象，根據(jù)條紋明暗程度，通過與標(biāo)準(zhǔn)樣板比較，可以按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定劃分出普通平板玻璃波筋的質(zhì)量等級(jí)，從而起到控制、指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。27第27頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.1平板玻璃波筋二、測(cè)試條件1．光源：電壓24V，功率大于150W。2．光源與玻璃樣品的人射角：60±2°3．光源距屏幕：6750±50mm。4．玻璃樣品距屏幕700±10mm。5．屏幕為白色或灰色無光澤的平面。

28第28頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.1平板玻璃波筋三、樣品準(zhǔn)備1．選擇表面無擦傷、劃痕及無結(jié)石、氣泡等缺陷的平板玻璃，將其切割成120×120mm尺寸大小作為試樣。2．用乙醚或無水酒精擦洗玻璃表面，烘干后備用。29第29頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.1平板玻璃波筋四、測(cè)試步驟1．放上玻璃樣品。2．打開光源開關(guān)。3．關(guān)閉房間照明用燈。4．用標(biāo)準(zhǔn)樣板與玻璃樣品在屏幕上出現(xiàn)明暗不同的條紋影象比較，確定玻璃波筋等級(jí)；5．打開房間照明用燈。6．關(guān)閉光源開關(guān)。7．將玻璃樣品收下放好。30第30頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.1平板玻璃波筋五、注意事項(xiàng)1．要保持儀器干燥，防止受潮。2．測(cè)定時(shí)，電源電壓要穩(wěn)定。3．測(cè)定時(shí)，要避免振動(dòng)。31第31頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四當(dāng)可見光線射入玻璃時(shí)，一部分光線透過玻璃，一部分光線被玻璃吸收，一部分光線被玻璃表面反射。對(duì)于玻璃的透光性能，常用透過率來表示。玻璃的透過率T就是透過的光通量(能量)E2與人射的光通量（能量）E1的百分比。即化學(xué)組成不同的玻璃對(duì)不同波長(zhǎng)的光的透過能力不一樣，也就是說光譜特性不一樣，無色玻璃（如一般的平板玻璃）能大量通過可見光，有色玻璃則只能讓某一部分波長(zhǎng)的光通過。玻璃的可見光透過率是一項(xiàng)重要的性質(zhì)，尤其是對(duì)光學(xué)玻璃、藝術(shù)玻璃、窗玻璃以及一些在特殊領(lǐng)域內(nèi)使用的玻璃材料來說有著極重要的意義。4.2.2透過率32第32頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四一、儀器結(jié)構(gòu)及工作原理

對(duì)于玻璃的可見透過率，一般采用光積分法，測(cè)定玻璃的透射光和人射光的能量比。采用BTG—3型透過率測(cè)定儀，儀器的結(jié)構(gòu)原理如圖。由白熾燈2發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡3與照明物鏡6變成一束平行光，射入樣品9，透過試樣的那部分光進(jìn)入積分球10，變成柔和的漫射光，經(jīng)濾光片11校正的硅光電池12將其轉(zhuǎn)換成光電流，由檢流計(jì)14顯示出來。因?yàn)楣韫怆姵禺a(chǎn)生的電流與其人射光能成正比，即：

4.2.2透過率33第33頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四因?yàn)楣韫怆姵禺a(chǎn)生的電流與其入射光能成正比，即：I=kE

式中：I——檢流計(jì)上顯示的光電流值；E——入射到光電池上的光能；k——比例系數(shù)。所以有透過率即可直接由檢流計(jì)上的電流值表示。若儀器中無樣品時(shí)，將人射光在光電池上產(chǎn)生相應(yīng)的光電流I1調(diào)至檢流計(jì)上滿度100，則放入樣品后的檢流計(jì)上的光電流值即為樣品的透過率，通過透過率顯示窗顯示出來。4.2.2透過率34第34頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.2透過率二、樣品準(zhǔn)備1．選擇無擦傷、結(jié)石、氣泡等缺陷的平板玻璃，截取邊長(zhǎng)為100mm×100mm的片狀作為試樣。

2．用浸有無水乙醇（或乙醚）的脫脂棉清洗試樣表面，烘干后備用。

35第35頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.2透過率三、測(cè)試步驟（1）開啟電源，預(yù)熱10分鐘，使儀器穩(wěn)定。（2）按“標(biāo)準(zhǔn)”鍵。透過率顯示窗顯示100.0字樣，表示儀器中無樣品時(shí)，已將人射光在光電池上產(chǎn)生相應(yīng)的光電流調(diào)至檢流計(jì)上滿度100，此時(shí)儀器正常。（3）將待測(cè)試樣插入樣品夾上，按“測(cè)試”鍵，此時(shí)透過率顯示窗上顯示的即為試樣的可見光總透過率值（％）。（4）重按“測(cè)試”鍵，即可得到多次測(cè)數(shù)，然后取其算術(shù)均值，作為測(cè)量結(jié)果，以提高測(cè)量準(zhǔn)確度。（5）每進(jìn)行了一片試樣測(cè)量前，應(yīng)重復(fù)步驟（2），即按“標(biāo)準(zhǔn)”鍵，顯示100.0后，再測(cè)試樣品。36第36頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.2透過率四、注意事項(xiàng)1．儀器應(yīng)置于干燥潔凈的室內(nèi)，過熱過期都將影響測(cè)試結(jié)果，理想的環(huán)境是：溫度：15～25℃；濕度：40～70％。2．該儀器電路是以單片機(jī)為主的精密測(cè)量?jī)x器，溫度較大的地區(qū)應(yīng)每月至少開機(jī)一次，以免長(zhǎng)期受潮使鏡頭和線路損壞。3．本儀器也可測(cè)試大片試樣，測(cè)試時(shí)請(qǐng)將樣品盡量靠近積分球。37第37頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.3應(yīng)力玻璃是一種均質(zhì)體，從理論上說，光線通過玻璃時(shí)，應(yīng)當(dāng)不會(huì)發(fā)生雙折射現(xiàn)象，但是由于外部的機(jī)械作用，或者玻璃由于迅速不均勻溫度降低而成為各向異性體。當(dāng)存在應(yīng)力時(shí)，玻璃引起光的"分解"即在不同方向上傳播的速度不同.而產(chǎn)生與應(yīng)力大小成比例的光程差:σ=δ/Nd式中σ-玻璃中的應(yīng)力值(kg/cm2)δ-光程差值(10-7m)N-應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(cm2/kg)d-光通過過玻璃所走的路程(cm)38第38頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.3應(yīng)力工業(yè)性產(chǎn)玻璃的應(yīng)力光學(xué)系數(shù)39第39頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.3應(yīng)力通過偏光儀能夠觀察到光程差造成的干涉色斑。在測(cè)試時(shí)，光源發(fā)出的白色光或單色光通過起偏鏡后成為偏振光，偏振光通過有雙折射光程差的被測(cè)玻璃和1/4波長(zhǎng)片后，其振動(dòng)方向?qū)⑿D(zhuǎn)一個(gè)角度，角θ的數(shù)值與被測(cè)試樣雙折射光程差成正比關(guān)系：δ=λθ/180(nm)此角度θ由檢偏片旋轉(zhuǎn)度盤測(cè)得，濾光片置于光路，可以得知λ大小。λ大小也可以用單色光源確定。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB65-903，把光束通過一厘米行程的光學(xué)玻璃的雙折射光程差(nm)作為衡量?jī)?nèi)應(yīng)力大小的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)無樣品時(shí)。偏光片處于零位(分度盤讀數(shù)為0°)，它與起偏片振動(dòng)方向正交，此時(shí)1/4波片的光軸若分別平行于起偏片和檢偏片的振動(dòng)方向，則通過起偏片的偏振光在檢偏片處被阻截。當(dāng)樣品放入光路時(shí)，由于被測(cè)試樣與1/4波片的作用，使偏振的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)了θ角。因此，檢偏片也需相應(yīng)旋轉(zhuǎn)θ角才能恢復(fù)視場(chǎng)，這就能定量地測(cè)量雙折射光程差。40第40頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.3應(yīng)力1試樣制備對(duì)樣品外形沒有特殊要求，但為了減小測(cè)量誤差，要把其最大尺寸方向作為觀察方向，且長(zhǎng)度不得小于3厘米，最好為7厘米。樣品在雙折射光程差較小時(shí)，常取最大的光經(jīng)d，因?yàn)棣?(n2-n1)d，增大光程差以便于觀察測(cè)試。在與觀察方向垂直的截面上，試樣的兩個(gè)邊長(zhǎng)之比不應(yīng)小于2：1，兩個(gè)觀察面需要細(xì)磨或拋光，樣品的其它尺寸以儀器規(guī)格為限度。41第41頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.3應(yīng)力2.測(cè)試步驟(1)接好電源(2)松開1/4波片度盤的固定螺釘，將度盤轉(zhuǎn)至零度并固定螺釘鎖緊。(3)將檢偏片度盤的固定螺釘松開，旋轉(zhuǎn)度盤至零度，此時(shí)，視場(chǎng)為暗視場(chǎng)。鎖緊度盤。(4)將樣品置于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上(如試樣大于85mm，可取下小工作臺(tái))，使其最大尺寸方向與視場(chǎng)方向一致。轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使視場(chǎng)中被測(cè)點(diǎn)成為黑暗，然后將載物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)45°，使視場(chǎng)中被測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)為最亮位置(此時(shí)試樣的主應(yīng)力與偏振軸成45°角)。(5)轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏片度盤，使視場(chǎng)中試樣的被測(cè)部分變?yōu)樽畎?，此時(shí)檢偏片度盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度即為所測(cè)得的角度θ1

。42第42頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.3應(yīng)力(6)將1/4波片度盤轉(zhuǎn)動(dòng)90°，再按以上方法重測(cè)一次，此時(shí)檢偏片轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與前一次相反，此時(shí)的角度為θ2

。(7)取θ1、θ2的平均值，即為所求的角度θ。將θ代入公式δ=3θ中即可計(jì)算出被測(cè)試樣的光程差值。(8)量取玻璃試樣測(cè)試方向的長(zhǎng)度d，計(jì)算單位厚度的光程差值。43第43頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力由于玻璃的內(nèi)能較同組成的晶體為高，所以玻璃處于介穩(wěn)狀態(tài)，在一定條件下存在著自發(fā)地析出晶體的傾向。玻璃中出現(xiàn)晶體的現(xiàn)象叫做析晶，又稱失透或反玻璃化。一般玻璃析晶是在在液相線溫度以下的溫度范圍內(nèi)發(fā)生。在此溫度范圍內(nèi)的析晶程度主要取決于晶核形成速度和晶體生長(zhǎng)速度以及玻璃在此溫度下的粘度和所經(jīng)歷的時(shí)間。然而玻璃最容易發(fā)生析晶是在最大晶核形成速度和最大晶體生長(zhǎng)速度之間兩速度曲線重疊部分所對(duì)應(yīng)的溫度范圍內(nèi)，即通常所說的玻璃析晶溫度范圍。測(cè)定玻璃析晶性能就是指測(cè)定玻璃的析晶溫度范圍上限和下限以及在該溫度范圍內(nèi)玻璃的析晶程度。根據(jù)測(cè)定結(jié)果可以制定合理的熔制、成形和熱加工制度，從而避免析晶的產(chǎn)生，得到通明而理想的玻璃及制品。44第44頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力測(cè)定玻璃析晶性能的方法主要有：梯溫爐法、淬火法、高溫顯微鏡法和差熱分析法等。梯溫爐法操作簡(jiǎn)捷，測(cè)試精度可以滿足科研和生產(chǎn)的一般需要，因此得到廣泛應(yīng)用。淬火法是將被測(cè)玻璃加熱熔化，然后快冷至估計(jì)的析晶上限（或下限）附近某一溫度，保溫一定時(shí)間，迅速取出冷卻觀察是否析晶。這樣以不同溫度保溫，重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)即可得到析晶上限（或下限）溫度。淬火法測(cè)定玻璃析晶溫度的準(zhǔn)確性最好，但工作量大，很費(fèi)時(shí)間。因此只有在精確測(cè)定玻璃中各種相變溫度時(shí)才采用。高溫顯微鏡法是采用微型爐和坩堝將玻璃熔融，伴隨溫度的變化，通過高溫顯微鏡直接觀測(cè)玻璃的析晶溫度和析晶速度以及晶體生長(zhǎng)狀態(tài)。45第45頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力差熱法是基于玻璃的內(nèi)能高于同組成的晶體，在析晶過程中會(huì)放出熱量，如果同樣加熱玻璃試樣和參比試樣，在溫度較低時(shí)，玻璃試樣和參比試樣的溫度相同；但當(dāng)溫度升到玻璃試樣析晶溫度時(shí)，由于試樣玻璃析晶放出熱量而使其本身溫度升高，導(dǎo)致玻璃試樣和參比試樣之間產(chǎn)生溫度差。差熱法就是用差熱分析儀測(cè)定兩者的溫差來確定玻璃的析晶溫度，及判斷所衍出的晶體種類。對(duì)析晶速度很快的玻璃，由于在快冷過程中就出現(xiàn)析晶，因此不能用淬火法而只能采用高溫顯微鏡或差熱分析儀來測(cè)定，一因?yàn)檫@些儀器可以在產(chǎn)生相轉(zhuǎn)變的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行直接觀察和連續(xù)記錄，從而避免了冷卻過程的影響。46第46頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力一、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)裝置梯溫爐法又稱強(qiáng)制結(jié)晶法，它是將玻璃試樣裝入瓷舟或鉑舟中，然后放在溫度呈梯度分布的加熱爐中，使玻璃試樣處于從完全熔化至接近軟化的溫度范圍內(nèi)，保持一定時(shí)間后迅速取出冷卻，在金相顯微鏡下觀察析晶程度和部位，然后根據(jù)梯溫曲線查出析晶上限溫度（液相線溫度）和析晶下限溫度。47第47頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力采用管式梯溫爐測(cè)定玻璃的析晶性能，梯溫爐外形呈一圓柱體，它安置于薄鋼板焊接而成的底座上，爐殼采用薄鋼板卷筒焊制而成，工作室為一由氧化鋁耐火材料制成的管形爐膛，爐膛外表面制有螺旋形的單絲槽，加熱元件－鐵鉻鋁合金絲繞于絲槽內(nèi)。爐膛與爐殼之間用泡沫異型磚、蛭石粉等砌筑為保溫層。爐膛兩端用耐火材料制成的爐圈固定于爐蓋上。在爐體兩端爐口處裝有堵口磚與偶孔磚，熱電偶就從偶孔磚熱電偶孔中插入爐膛中。該梯溫爐屬自然梯度爐，中間段最高溫度為1200℃時(shí)，兩端溫度小于200℃。48第48頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力二、實(shí)驗(yàn)步驟1．測(cè)定梯溫曲線（1）將梯溫爐通電升溫，使?fàn)t內(nèi)控溫?zé)犭娕贾甘局颠_(dá)到最高溫度，溫度升到后恒定半小時(shí)，然后開始測(cè)溫；（2）將測(cè)溫?zé)犭娕紡臓t管的一端插入，測(cè)溫點(diǎn)位于爐管的中心部位；（3）測(cè)溫時(shí)將熱電偶每次外移1cm，停留約5min，測(cè)定該點(diǎn)的溫度。爐管的另一端用相同方法測(cè)溫；（4）根據(jù)測(cè)定結(jié)果，以爐管長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，溫度為縱坐標(biāo)，繪制出電爐的梯溫曲線。49第49頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力2．將無缺陷的條狀或碎塊玻璃試樣均勻地放入清潔的瓷舟（或鉑舟）內(nèi)，小心推入爐管中合適的溫度部位，并記錄其準(zhǔn)確位置，然后塞好爐口塞。3．用可控硅控溫器進(jìn)行恒溫控制，保溫2h。4．到保溫時(shí)間后切斷電源，迅速取出裝有試樣的瓷舟（注意要平穩(wěn)），在空氣中冷至室溫。5．在金相顯微鏡下觀察瓷舟內(nèi)玻璃試樣的析晶范圍和析晶程度。6．將析晶試樣磨片，在偏光顯微鏡下鑒定析晶種類。50第50頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.4析晶能力三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1．由步驟5確定瓷舟內(nèi)玻璃析晶的起止位置，對(duì)照梯溫曲線得出析晶上眼、下限溫度和折晶溫度范圍。2．由步驟5所觀察的析晶程度，劃出整個(gè)析晶溫度范圍內(nèi)的析晶等級(jí)，可按下列圖解方法劃分等級(jí)：51第51頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.5化學(xué)穩(wěn)定性玻璃制品在使用中會(huì)受到周圍介質(zhì)（如大氣、水、酸、堿、鹽類及其他化學(xué)物質(zhì)等）的侵蝕，玻璃抵抗這種侵蝕的能力稱為玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性是玻璃的一個(gè)重要性質(zhì)，也是衡量玻璃制品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。各種用途的玻璃，均要求具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。例如化學(xué)穩(wěn)定性差的平板玻璃，在大氣和雨水的侵蝕下，表面的光澤就會(huì)消失，在運(yùn)輸和存放中往往會(huì)受潮而產(chǎn)生粘片；在保溫瓶盛裝的水中，常常出現(xiàn)閃閃發(fā)光的細(xì)片狀異物，通常稱為“脫片”；光學(xué)玻璃使用時(shí)，因受周圍介質(zhì)的作用，使光學(xué)零件蒙上“霧”膜等，這些都與玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性有關(guān)。因此測(cè)定玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)研究蝕侵機(jī)理，提高玻璃制品的質(zhì)量具有重要意義。玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性主要是指52第52頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.5化學(xué)穩(wěn)定性玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性主要是指耐水性，也叫抗水性。影響玻璃化學(xué)穩(wěn)定性的因素包括試樣顆粒大小、稱量準(zhǔn)確程度、煮沸溫度及時(shí)間和滴定終點(diǎn)觀察。玻璃的耐水性包括耐純水侵蝕和玻璃耐酸性溶液中水的侵蝕。其中玻璃耐水侵蝕可用玻璃加工為粉末和大塊顆粒兩種方法，分別用水侵蝕來進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試玻璃耐水性有大塊試樣法和粉末法兩種大塊試樣表面積易準(zhǔn)確測(cè)定，在定時(shí)定量的水溶液中易準(zhǔn)確獲得準(zhǔn)確的表面積，損失量即測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確但好時(shí)多，而粉末法測(cè)量需水量時(shí)準(zhǔn)確度差，但耗時(shí)少，一般實(shí)驗(yàn)時(shí)需用粉末法。53第53頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.5化學(xué)穩(wěn)定性鈉鈣硅玻璃與水作用的過程分為兩個(gè)階段。第一階段是玻璃中的Na+離子由內(nèi)部遷移至表面，進(jìn)而與水中的H+進(jìn)行反應(yīng)；第二階段是溶出的Na+離子在水溶液中形成NaOH，進(jìn)而對(duì)玻璃的更深一層進(jìn)行侵蝕，玻璃含Na2O越高，玻璃中溶出的Na離子越多。因此，水侵蝕的結(jié)果就變?yōu)閴A侵蝕。故一般含堿玻璃耐水性較差。粉末法測(cè)定玻璃的耐水性是將顆粒度一定的玻璃粉末，在水溶液中侵蝕，以玻璃粉末的重量或轉(zhuǎn)移到溶液中的成分(主要是Na2O)含量來表示測(cè)定結(jié)果。粉末法是采用玻璃的新鮮斷面進(jìn)行測(cè)定，所以可表示玻璃本身的材料特性，而未考慮玻璃表面的狀態(tài)。該方法的特點(diǎn)是快速而簡(jiǎn)易，但受到多種因素影響。粉末法測(cè)定耐水性的試驗(yàn)結(jié)果，一般是以析堿量的多少劃分的，有時(shí)也以溶液中干渣的含量來劃分水解等級(jí)。54第54頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.5化學(xué)穩(wěn)定性三、儀器與設(shè)備鋼制研缽50ml容量瓶恒溫水浴55第55頁，共60頁，2023年，2月20日，星期四4.2.