探討玻璃成品的物理性能檢測

　　1 玻璃密度的測定

　　玻璃的密度是玻璃的一個重要物理性能。物質(zhì)單位體積的質(zhì)量稱為密度。玻璃的密度表示玻璃單位體積的質(zhì)量。

　　1.1影響因素

　　玻璃密度主要取決于構(gòu)成玻璃的原子質(zhì)量，與原子堆積緊密程度以及配位數(shù)有關(guān)，它與分子體積成反比，是表征玻璃結(jié)構(gòu)的一個標(biāo)志。玻璃的密度除與玻璃的化學(xué)組成關(guān)系最為密切外，溫度和壓力的變化也會對玻璃密度有一定影響。在生產(chǎn)中，玻璃的組成會由于配合料稱量不準(zhǔn)、料方計算錯誤、錯用他種原料、原料成分改變、溫度制度波動等因素引起波動，玻璃的密度隨其組分的變化而變化，二者之間呈一定的關(guān)系。如果能精確測出玻璃的密度值，就能比較靈敏地發(fā)現(xiàn)玻璃組分波動，從而起到監(jiān)督控制生產(chǎn)的作用。由于測定玻璃密度的方法比較簡便，測定的精度可達(dá)1×10-4g/cm3。因此，我國各玻璃廠已廣泛采用測定玻璃密度來掌握玻璃成分的波動情況，以便及時查找原因，采取措施，達(dá)到穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的。玻璃的密度測定可采用阿基米德法、比重瓶法、浮降法。本實(shí)驗采用浮降法。

　　1.2實(shí)驗原理

　　用浮降法測定玻璃的密度是基于與已知密度值的固體在密度值隨溫度而變化的混合液中由于密度相等產(chǎn)生浮沉而比較測定的。

　　根據(jù)液體相對于玻璃隨溫度變化其密度變動較大。因此可將兩種適當(dāng)密度的液體混合，盛放在試管內(nèi)，在一定溫度時，使配成的混合液體能使玻璃試樣上浮，然后以一定升溫速度加熱，液體（重液）的密度相對于玻璃試樣來說，下降較快。當(dāng)升至一定溫度時，試樣開始下沉，根據(jù)試樣達(dá)到固定高度時的溫度（即下沉溫度），可確定出未知試樣的下沉溫度和標(biāo)準(zhǔn)試樣的下沉溫度

　　1.3實(shí)驗儀器及用品

　　測定設(shè)備主要包括恒溫水浴、水銀接觸溫度計，水銀溫度計，調(diào)壓器，試管。

　　1.4實(shí)驗過程

　　1.4.1試樣制備

　　取直徑約3mm、長約10mm的玻璃棒，應(yīng)沒有氣泡、條紋、結(jié)石和析晶等缺陷，并在應(yīng)力儀上觀察退火情況，要求沒有應(yīng)力存在。然后放在酒精或蒸餾水中洗凈，用清潔的毛巾擦干，以備試驗用。

　　1.4.2標(biāo)準(zhǔn)試樣的選擇

　　標(biāo)準(zhǔn)試樣一般選擇準(zhǔn)確成分的均勻玻璃，標(biāo)準(zhǔn)試樣與被測試樣的密度最好差0.001～0.002g/mL（0.6～1.2℃）左右。通常為了區(qū)別于普通試樣，我們總把標(biāo)準(zhǔn)試樣截短一些。標(biāo)準(zhǔn)試樣的密度可用排水法測定。

　　1.4.3重液的選擇和準(zhǔn)備

　　選擇：應(yīng)選擇密度不同的兩種液體來配制混合液，其中一種液體的密度應(yīng)小于玻璃的密度，而另一種液體的密度則應(yīng)大于玻璃的密度，并且兩種液體可以相互溶解。在浮降法中選用α-溴代荼（C10H7Br，D20/41.482-1.512）和四溴乙炔（CHBr2-CHBr2，D20/42.962-2.968）混合成重液。由于它對光、水蒸氣、空氣都很穩(wěn)定，和玻璃不起作用所以比較適用。

準(zhǔn)備：先把四溴乙炔放在三角瓶內(nèi)（或直接加到試管中）投入一小塊試樣飄浮其上，然后由滴管慢慢加入α-溴代荼，如果認(rèn)為下沉溫度低了，就再加四溴乙炔，直到完全適合為止，一般在略高于室溫的溫度下，使試樣飄浮在重液的上面，升溫至30～35℃左右時，試樣下沉，這樣便于讀數(shù)。

　　1.4.4實(shí)驗步驟

　　1.欲測的一組玻璃試樣（一般為三個和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試樣）放入已準(zhǔn)備好的重液中，緊試管塞。

　　2.電加熱恒溫槽，電流為1.2A，通過攪拌器，使槽內(nèi)溫度均勻。在玻璃被測試樣（或標(biāo)準(zhǔn)試樣）下沉溫度約2℃時，使恒溫槽保溫20～30min，這時以大約1A電流加熱，這樣的升溫速度大約是0.1℃/min。