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ORTON儀器

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。

SP-3A軟化點測定儀的指標
儀器型號 SP-3A SP-3A-FGM
樣品大小 玻璃樣品,3mm×5mm 改進的樣品架,24mm的玻璃球
最高溫度 1000℃
溫度分辨率 1℃
平均升溫速率 25℃/分鐘
探頭行程 0 - 0.125"(0-3mm)
探頭行程分辨率 0.0001"(0.0025mm)
功率消耗 240伏,10安
體積 8"(長)×12"(寬)×25"(高)(200×305×640mm)



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