JH-Ⅳ-10 JH-Ⅳ-10玻璃表面张力测定仪（缩丝法）

The instrument device adopts glass fibre shrinkage method to determine surface tension within the range of softening temperature.

JH-Ⅳ-10玻璃表面张力测定仪（缩丝法）本仪器装置采用玻璃丝收缩法测定软化温度范围内的表面张力。

JH-Ⅳ-10玻璃表面张力测定仪（缩丝法）主要技术参数

1.立式管状电炉，炉管尺寸Ф30×300mm。

2.极限温度1200℃ ，使用温度1000℃。

3.K型分度号测温热电偶。

4.炉膛控温≤±1℃，炉内均温区长：100mm。

5.可控硅调压，智能温度控制仪，实现PID调节，程序升温，可任意设定程序段，保温时间。

6.试样制备：用玻璃棒拉成直径圆形，粗细均匀，直径误差不大于0.05mm，通过试验来确定长度。

玻璃表面张力指玻璃与另一相接触的相分界面上（一般指空气），在恒温、恒容下增加一个单位表面时所做的功，单位为N/m和J/m2.硅酸盐玻璃的表面张力为（200―380）*10-3N/m.玻璃的表面张力在玻璃的澄清、均化、成型、玻璃液与耐火材料相互作用等过程中起着重要的作用.　　2.玻璃表面张力与组成及温度的关系　　各种氧化物对玻璃的表面张力有不同的影响，如Al2O3、La2O3、CaO、MgO、能提高表面张力.K2O、PbO、B2O3、Sb2O3等如加入量较大，则能大大降低表面张力.同时，Cr2O3、V2O3、Mo2O3、WO3用量不多时也能降低表面张力.　　组成氧化物对玻璃熔体与空气界面上表面张力的影响可分为三类.第"类组成氧化物对表面张力的影响关系，符合加和性法则.　　第类和第类组成氧化物对熔体的表面张力的关系是组成的复合函数，不符合加和性法则.由于这些组成的吸附作用，表面层的组成与蒋体内的组成是不同的.　　QING化物如Na2SiF6、Na3AlF6，硫酸盐如芒硝，氯化物如NaCl等都能显著地降低玻璃的表面张力，因此，这些化合物的加入，均有利于玻璃的澄清和均化.　　表面张力随着温度的升高而降低，二者几乎成直线关系，实际上可认为，当温度提高100时表面张力减少1%，然而在表面活性组分及一些游离的氧化物存在的情况下，表面张力能随温度升高而稍微增加.　　3.玻璃的力学性能　　3.1玻璃的理论强度和实际强度　　一般用抗压强度、抗折强度、抗张强度和抗冲击强度等指标表示玻璃的机械强度.玻璃以其抗压强度高、硬度高而得到广泛应用，也因其抗张强度与抗折强度不高，脆性大而使其应用受到一定的限制.　　玻璃的理论强度按照Orowan假设计算为11.76GPa，表面无严重缺陷的玻璃纤维，其平均强度可达686MPa.玻璃的抗张强度一般在 34.3―83.3MPa之间，而抗压强度一般在4.9――1.96GPa之间.但实际玻璃的抗折强度只有6.86MPa，比理论强度小2―3个数量级.这是由于实际玻璃中存在有微裂纹（尤其是表面微裂纹）和不均匀区（分相等）所致.　　目前常采用的提高玻璃机械强度的方法主要有退火、钢化、表面处理与涂层、微晶化、与其它材料制成复合材料等.这些方法能使玻璃的强度增加几倍甚至十几倍.　　3.1.1玻璃强度与化学组成的关系.　　不同化学组成的玻璃结构间的键强也不同，从而影响玻璃的机械强度.石英玻璃的强度ZUI高.各种氧化物对玻璃抗张强度的提高作用顺序是：CSO>B2O3>BaO>Al2O3>PbO>K2O>Na2O>（MgO、FC2O3）　　各组成氧化物对玻璃抗压强度提高作用的顺序是：Al2O3>（MgO、SiO2、ZnO）> B2O3>Fe2O3>（ B2O3、Cao、PbO）　　3.1.2玻璃中的缺陷.　　宏观缺陷如固态夹杂物、气态夹杂物、化学不均匀等，由于其化学组成与主体玻璃不一致而造成内应力.同时，一些微观缺陷（如点缺陷、局部析晶、晶界等）常常在宏观缺陷的地方集中，而导致玻璃产生微裂纹，严重影响玻璃的强度.　　3.1.3温度.　　在不同的温度下玻璃的强度不同，根据对-20―500℃范围内的测量结果可知，强度低值位于200左右.　　一般认为，随着温度的升高，热起伏现象增加，使缺陷处积聚了更多的应变能，增加了破裂的几率.当温度高于200时，由于玻璃粘滞性流动增加，使微裂纹的裂口钝化，缓和了应力作用，从而使玻璃强度增大.3.1.4玻璃中的应力.　　玻璃中的残余应力，特别是分布不均匀的残余应力，使强度大为降低.然而，玻璃进行钢化后，表面存在压应力，内部存在张应力，而且是有规则的均匀分布，所以玻璃强度得以提高.　　3.2玻璃的硬度　　硬度是表示物体抵抗其他物体侵人的能力.硬度的表示方法甚多，有莫氏硬度、显微硬度、研磨硬度和刻划硬度，玻璃的莫氏硬度为5―7.玻璃的硬度决定于组成原子的半径、电荷大小和堆积密度，网络生成体离子使玻璃具有硬度，而网络外体离子则使玻璃硬度降低.各种组成对玻璃硬度提高的作用大致为：SiO2〉SiO2（MgO、ZnO、 BaO）〉Al2O3> Fe2O3> K2O>Na2O> PbO，玻璃的硬度随着温度的升高而降低.　　3.3玻璃的脆性　　玻璃的脆性是指当负荷超过玻璃的极限强度时立即破裂的特性.玻璃的脆性通常用它被破坏时所受到的冲击强度来表示.冲击强度的测定值与试样厚度及样品的热历史有关，淬火玻璃的冲击强度较退火玻璃大5―7倍.