玻璃纸法

玻璃纸法（共8篇）

玻璃纸法 篇1

0 引言

目前我国开展常用玻璃量器检定工作依据的是JJG196-2006《常用玻璃量器》检定规程, 并以衡量法为主要检定方法, 即将测定的质量值和测定水温所对应K (t) 值相乘求得被检玻璃量器在20℃时的实际容量。规程中, K (t) 值仅与水温相关, 但实际上K (t) 还会随着空气密度和蒸馏水密度的变化而变化, 因此为了使测量结果更准确, 本文在原测量模型[1]基础上, 考虑空气密度和蒸馏水密度变化的影响, 建立新的测量模型并进行分析。

1 测量模型

式中:V20—标准温度20℃时被检玻璃量器的实际容量;

ρB—砝码密度, 根据OIML规定, 取8000kg/m3;

ρA—测定时实验室内的空气密度;

ρw—蒸馏水t℃时的密度;

β—被检玻璃量器的体胀系数, 钠钙玻璃体涨系数为25×10-6℃-1, 硼硅玻璃体涨系数为10×10-6℃-1;

tw—检定时蒸馏水的温度, 精确到0.1℃;

m—被检玻璃量器内所能容纳水的表观质量。

1.1 测定时实验室内的空气密度ρA

利用如下公式计算空气密度[2]:

式中:ta0=273.15℃;

Pa—大气压, h Pa;

φ—相对湿度, %RH;

ta—空气温度, ℃;

1.2 蒸馏水t℃时的密度ρw

蒸馏水密度利用kell公式[3]计算:

以上分析表明测量得到的V20值是与m、ρB、pa、φ、ta、tw、β有关的函数, 即:

2 灵敏系数

将式 (4) 做如下近似处理:ρw-ρA≈ρw, ρB-ρA≈ρB, 1+β (20-tw) ≈1, ρB-ρw≈ρB, 可得到以下灵敏系数。

3 不确定度分析

3.1 测量重复性引入的标准不确定度分量uV20

以100ml单标线容量瓶为测量对象, 在环境温度为21.0℃、相对湿度为50%RH、大气压力为1010h Pa的条件下, 使用分度值0.1mg、最大称量220g的电子天平进行10次测量, 测得平均容量值为99.98ml, 单次测量结果实验标准偏差sV20=0.0072ml, 实际检定工作中以2次测量值的平均值为测量结果, 因此2次测量的实验标准偏差为uV20=0.0051ml。

3.2 被检玻璃量器内所能容纳水的表观质量 (m) 的标准不确定度分量um

该不确定度分量主要由电子天平误差引起的, 其最大允许误差为±0.001g, 在此区间认为服从均匀分布

3.3 砝码密度 (ρB) 的标准不确定度分量uρB

根据JJG99-2006《砝码》检定规程, 100g F1级砝码密度的最小和最大极限值分别为7.39×103kg/m3和8.73×103kg/m3, 则区间半宽a=670kg/m3, 在此区间认为服从均匀分布

3.4 测定时实验室内的压力 (Pa) 的标准不确定度分量uPa

气压计最大允许误差为±5h Pa, 在此区间认为服从均匀分布

3.5 测定时实验室内的相对湿度 (φ) 的标准不确定度分量uφ

相对湿度测量的最大允许误差为±7%, 在此区间认为服从均匀分布

3.6 测定时实验室内的温度 (ta) 的标准不确定度分量uta

该不确定度分量主要是由温度计引入, 其最大允许误差为±0.2℃, 在此区间认为服从均匀分布

3.7 检定时蒸馏水的温度 (tw) 的标准不确定度分量utw

该不确定度分量主要是由温度计引入, 其最大允许误差为±0.2℃, 在此区间认为服从均匀分布

3.8 被检玻璃量器的体胀系数 (β) 的标准不确定度分量uβ

体胀系数最大允许误差为±0.3×10-6℃-1, 在此区间认为服从均匀分布

4 不确定度汇总表

因各分量彼此独立, 合成不确定度uc (V) =0.57×10-2ml, 将不确定度最大的两个分量uV20和utw进行合成可得uc=0.56×10-2ml, 二者基本相等, 说明其它不确定度分量引入的不确定度很小, 几乎可以忽略不计。而uV20和utw两者间, 显然uV20引入的不确定度更为显著。

5 结论

在原测量模型的基础上, 考虑空气密度和蒸馏水密度变化的影响, 建立新的常用玻璃量器衡量法测量模型, 使其适用于各种实验环境。

以100ml容量瓶为例分析新的测量模型, 结果表明测量结果的合成不确定度大小主要由测量重复性和水温测量引入的不确定度决定, 而其中又以测量重复性引入的不确定度为主, 其它不确定度分量的影响几乎可以忽略不计, 因此要提高测量准确度, 主要通过减少测量重复性带入的不确定度来达到。

摘要：在原测量模型的基础上, 考虑空气密度和水密度影响, 建立新的常用玻璃量器衡量法测量模型, 并对其进行不确定度分析, 了解各不确定度分量的影响, 进而有针对性地提高测量准确度。

关键词：常用玻璃量器,衡量法,密度变化,测量模型,不确定度

参考文献

[1]JJG196-2006, 常用玻璃量器[S].

[2]ISO/TR20461, Determination of uncertainty for volume measurements made using the gravimetric method[S].

[3]H.Bettin and F.Spieweck.Die Dichte des Wassers als Funktion der Temperatur nach Einführung der Internationalen Temperaturskala von 1990[R].PTB-Mitteilungen, 1990, 100:195-196.

玻璃纸法 篇2

等离子体质谱法测定硅片硼磷硅玻璃层中硼磷含量

1 引言 随着国内半导体工业的蓬勃发展,半导体材料及器件中的分析技术也显得越来越重要.在半导体制造过程中,硼磷硅玻璃(BPSG)作为硅片表面的平整介质和钝化层,其中B、P的`含量直接影响它的性能.B、P分析方法有多种,如美国Balazs公司采用的是等离子体发射光谱法(ICP-OES).本文用等离子体质谱法(ICP-MS)对B、P进行检测,与Balazs的分析结果对照,效果良好,而且与ICP-OES相比,B、P的检出限降低了1～2个数量级,有很高的实用价值.

作 者：黄曜 黄郁芳 牛国兴 宗祥福  作者单位：黄曜,黄郁芳,宗祥福(复旦大学材料科学系,上海,33)

牛国兴(复旦大学化学系,上海,200433)

刊 名：分析化学  ISTIC SCI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ANALYTICAL CHEMISTRY 年，卷(期)：2002 30(7) 分类号：O65 关键词： 

玻璃纸法 篇3

煤粉炉渣是煤粉炉里的燃煤部分在炉膛中黏结起来并由炉底排出的废渣[1],根据各地煤质和电厂锅炉燃烧情况不同,煤粉炉渣的排放量一般占电厂总燃煤量的5~10%,约为粉煤灰排放量的25%。可见,煤粉炉渣已成为一种仅次于粉煤灰的电厂主要工业固体废弃物。但是,目前在我国煤粉炉渣的应用还未引起人们足够重视,仍在大量地积存,不仅占用土地,而且放出含硫气体污染大气,危害环境。

利用煤粉炉渣为主要原料,添加了石灰、砂岩等添加剂,采用熔融法[2]制备具有高性能、高附加值、低成本的建筑装饰用微晶玻璃材料。研究不仅具有资源、环境、生态效应,而且具有重要的经济效益和社会意义,符合我国的可持续发展的战略目标。

1 实验

采用熔融法制备煤粉炉渣质微晶玻璃,所用原料化学组成见表1。根据煤粉炉渣原料的化学成分,本实验选用Ca O-A12O3-Si O2系统[3,4,5,6]作为基础玻璃配方组成。但是,由于煤粉炉渣中Ca O的含量较低,为了能制备出性能良好的粉煤灰微晶玻璃,必须引入其他原料调整Si O2、Ca O和A12O3的含量。此外,还须根据生产工艺调整基础玻璃组成。当然,在满足玻璃形成及析晶的基础上,最大限度地提高煤粉炉渣添加量是仍是本实验配方设计的首要目标,经过初步实验后,制定出基础玻璃配方如表2所示。

按各配方准确称料配料、球磨混合均匀过200目筛,将装入混合料的坩埚放入高温炉中,以10℃/min升温至1400℃,均化澄清2h后,将熔融的玻璃液迅速倒入预热到550℃左右的模具中,再快速放入550~600℃的退火炉中退火1~2h。以消除应力;关电源,让样品在退火炉中自然散热降至室温后取出。根据基础玻璃的DTA曲线所设定的晶化核化制度,把备用的基础玻璃放入退火炉中,为防止样品变形,以3~5℃/min的升温速率升温到核化点,保温1h;继续升温至晶化点,保温2h后关电源,降到室温后取出即为煤粉炉渣微晶玻璃样品。

2 结果与分析

2.1 熔融法煤粉炉渣微晶玻璃热处理制度的确定

实验采用DTA法来确定熔融法煤粉炉渣微晶玻璃的热处理制度。将基础玻璃粉研磨至全过200目筛,取10mg粉体,以Al2O3粉末为参比样,采用FRC/T-2型热分析仪进行差热分析,升温速率为10℃/min时,结果如图1所示。

由结晶学理论可知,在一个系统中,当形成一个新相时,需要提供一定的能量,在热力学上表现为吸热过程,而结晶过程则是一个由非稳定态向稳定态转化的过程,是一个放热过程。所以玻璃中存在几个放热过程,说明玻璃在加热过程中有几个晶相产生[7,8]。由图1可看出,基础玻璃的DTA曲线在755℃时有个明显的吸热谷,这是核化吸热造成的,960℃时的放热峰宽而高,样品大量析晶。麦克米伦[9]认为,最佳成核范围的温度介于Tg点和比它高50℃的温度之间;晶化温度的上限应低于主晶相的重熔的温度,通常低25~50℃。本实验根据DTA图和大量核化、晶化实验结果,确定基础玻璃的热处理制度为:核化720~800℃,1h;晶化870~950℃,2h。

2.2 煤粉炉渣微晶玻璃样品性能分析

试样的显微硬度测试采用上海泰明光学仪器有限公司生产的HX-IO00TM型显微硬度计;弯曲强度采用英国SRTNO公司产的Insortn1341型电液伺服材料试验机测试;根据国家行业标准JC/T872-2000,测试其耐酸耐碱性。测试结果如表3所示。

从表3中可以看出,样品的显微硬度、弯曲强度都比较高,且耐酸耐碱性好于国家行业标准JC/T872-2000所规定的K≤0.2。成分中Ca2+在玻璃相表面与被OH解体的硅氧群[Si-O]n,形成溶解度很低的Ca Si O3覆盖在玻璃相表面,形成致密的保护膜,阻止OH-的进一步侵蚀。晶化后的微晶玻璃离子间化学结合力更强,OH-更难打破[Si-O]n键,使耐碱性进一步提高。而耐酸性较好是因为样品中的酸性氧化物的含量较高,晶体析出量较多也是原因之一。

2.3 微晶玻璃样品XRD分析

取煤粉炉渣微晶玻璃样品粉磨至全过200目筛。采用PW3040/60衍射仪分析测定微晶玻璃的晶相,分析结果如图2所示。

从图2可见,煤粉炉渣微晶玻璃样品的主晶相为β-硅灰石(β-Ca Si O3),次晶相为钙铝黄长石(Ca2Al2Si O7);这些晶相构成了微晶玻璃的骨架,玻璃相充填其间,玻璃相与晶相相互咬合,赋予微晶玻璃优良的性能。

2.4 微晶玻璃样品SEM分析

采用日立S-3400N扫描电子显微镜对微晶玻璃样品断面(5%HF腐蚀120s)进行扫描,结果如图3所示。

从图3可见,微晶玻璃中的晶体是以整体析晶的形式出现的,分布均匀,其中纤维状晶相为β-硅灰石,少量片状晶相为钙铝黄长石。β-硅灰石和钙铝黄长石相互交织在一起,形成了致密的组织结构。

3 结论

(1)利用熔融法制备煤粉炉渣微晶玻璃装饰材料技术可行,可以提高煤粉炉渣的利用率。经过大量配方实验发现,煤粉炉渣添加量为质量分数68%的配方可制备出性能优良的微晶玻璃。其最佳热处理制度为:核化720~800℃,1h;晶化870~950℃,2h。

(2)XRD研究表明,煤粉炉渣微晶玻璃样品的主晶相为β-硅灰石(β-Ca Si O3),次晶相为钙铝黄长石(Ca2Al2Si O7)。

参考文献

[1]苏达根,陆金驰.煤粉炉渣蒸压硅酸盐制品研究.粉煤灰综合利用,2004,(5):28-30

[2]吴建锋,冷光辉等.熔融法制备赤泥质微晶玻璃的研究.武汉理工大学学报,2009,31(6):5-8

[3]EROL M.Comparison of the properties of glass,glass-ceramic and ceramic materials produced from coalfly ash[J].Journal of Hazardous Materials,2008(153):418-425

[4]VASILO POULOS K C,TUL YAGANOYDU,AGA THOPOULOS S,et al.Bulk nucleated fine grained mono-mineral glass-ceramics from low-silica fly ash[J].Ceramics International,2009(35):555-558

[5]冯小平,何峰,李立华.CaO-A12O3-SiO2系统微晶玻璃晶化行为的研究[J].武汉工业大学学报,2001,(11):22-24

[6]何峰,李钱陶,程金树等.CaO-A12O3-SiO2系统烧结建筑微晶玻璃颗粒高温摊平影响因素研究[J].硅酸盐通报,2004(2):93-95

[7]Hisashi Endo,Yoshikazu Nagayoshi,Kenji Suzuki.Production of Glass-Ceramics from Sewage Sludge[J].Wat Sci Tech,1997,36(11):235-241

[8]BARBIERI L,CORRADI A,LANCELOTTI I.Thermal and chemical behavior of different glasses containing steel fly ash and their transformation into glass-ceramics[J].Journal of the European Ceramic Society,2002,22(11):1759-1765

双液法钢化薄玻璃的力学性能分析 篇4

本实验采用上层为有机液体下层为酒精水溶液作为玻璃钢化的淬火介质，当玻璃浸入上层有机液体中后，加热过的玻璃进行冷却，同时在玻璃表面形成一层蒸汽油膜，由于膜的存在使得玻璃不能冷却得过于迅速，从而不易炸裂。进入水中之后，蒸气层消失，玻璃表面在水中迅速被冷却，而玻璃内部冷却得较慢[1]。由此产生的结果是玻璃的表面部位具有压应力而玻璃的内部具有张应力，从而提高玻璃的强度，实现钢化的目的。即通过双液介质冷却法，在不同的介质中，形成特定的温度梯度，从而达到淬火钢化的目的。为使玻璃不发生炸裂或产生裂纹，还可以在浸入液体之前进行短暂的风冷。

2 实验部分

2.1 样片的准备

本实验所用样片均为钠质硅酸盐玻璃，厚度分别为3mm、2mm、1mm，来源于洛阳玻璃厂。玻璃的转变温度为561.9℃。将玻璃裁成尺寸为120mm×20mm, 40mm×60mm的形状，磨边、清洗、烘干后待用。

2.2 实验工艺

实验选用有机溶剂作为上层淬火油。用含酒精(纯度为99%)5%的水溶液作为下层淬火介质。

选择淬火油的基本原则：粘度、密度尽量小(必须小于水)，热导率大，无毒、闪点高、使用安全，化学稳定性和热稳定性好，不与水发生乳化，对大气环境没有破坏作用[2]。实验选用的4种淬火油的各种参数见表1。

将玻璃样片放在不锈钢支架内，在马弗炉中加热，马弗炉温度设定在580℃到670℃之间，把加热好的玻璃浸入上层淬火油中3～5秒;之后再将其传送到酒精的水溶液中停留数秒后取出;用洗涤剂清洗油污后再用超声波清洗;最后在烘箱中烘干。实验所用装置如图1。

2.3 测试方法

弯曲强度测试：选用尺寸为120mm×20mm，厚度分别为2mm和1mm的样品，在电子万能材料试验机上采用三点弯曲法测试其弯曲强度。跨距为100mm，加载速度为5mm/min。由于玻璃具有较高的离散性，所以难以用单个强度值来表达，故取多次测量的平均值来表征;

玻璃样片钢化前后的应力采用WYL-2应力仪观察;

采用FT—IR红外光谱分析仪分析钢化前后玻璃表面的化学键结构的变化。

3 结果与讨论

3.1 弯曲强度和淬火油的关系

淬火介质的热导率、粘度、密度等对玻璃钢化后的强度有重要影响。本文分别采用Dow Corning DC200、Transcal N、Energol CS32和长城牌U8101淬火油作为上层淬火介质，对厚度为2mm的玻璃在各个温度进行淬火，并对钢化后的强度进行测试，结果见图2。

由图2可知，在一定温度范围内，淬火温度越高，钢化后的玻璃强度越大。淬火温度在640℃以下时，玻璃在4种介质中淬火的强度差别不大，均较低。而在640℃以上，随着温度升高，在Transcal N中淬火的玻璃强度迅速增加。670℃左右在Transcal N中淬火的玻璃强度远远高于在其他3种淬火剂中淬火的玻璃强度。因此，本文采用的最佳淬火温度范围在650℃～670℃之间，选择Transcal N做为上层淬火介质。

3.2 弯曲强度与淬火温度、淬火时间的关系

淬火温度和淬火时间是影响玻璃钢化强度的重要因素。玻璃的淬火过程包括以下4个阶段：(1)玻璃从加热炉中取出，在空气中停留的降温阶段;(2)玻璃从空气中浸入上层淬火油，在上层淬火油中的冷却阶段;(3)玻璃从上层淬火油传到下层酒精水溶液，在酒精水溶液中的冷却阶段;(4)玻璃从淬火液中取出，在空气中冷却至常温的过程。玻璃冷却示意图见图3(以2mm玻璃为例)。

玻璃淬火过程的第4阶段中玻璃温度均在100℃以下，在此温度范围之内，玻璃强度不会发生变化。因此玻璃强度的变化必然发生在第1至第3阶段。这个过程中，可以用红外测温仪测量玻璃出炉的温度、玻璃在空气中冷却的最后温度和玻璃从淬火液中取出的温度(由于所用红外测温仪的测量误差和实际操作的误差，可能导致数据的一定偏离)，而从淬火油进入水溶液时的温度无法直接测出。由图3可知，从第1阶段到第3阶段曲线斜率依次增大，即冷却速率依次加快。

理论上淬火时温度越高，降温越快，玻璃钢化程度越高，但降温过快容易使玻璃炸裂，因此，必须找到合适的淬火工艺，在保证玻璃不炸裂的前提下，使玻璃的钢化程度最高，玻璃强度达到最大。实验采用2mm厚的玻璃，以Transcal N作为上层淬火油，研究淬火温度和淬火时间对钢化强度的影响，结果见表2。空气中的时间指的是使得玻璃不炸裂而在空气中停留的最短时间，实指风冷的时间(以下表格说明同此)。

实验在400℃到700℃之间淬火，发现400℃到600℃之间玻璃极易炸裂，难以得到钢化产品，而600℃以上，温度越高玻璃样片越不易炸裂，但670℃以上不同厚度的玻璃会出现不同程度的变形，温度越高变形越明显，厚度越薄变形越大。

由表2可知淬火时的温度(加热温度)越高，玻璃越不易炸裂，在空气中所需的冷却时间越短。原因是在低于转变温度和转变温度附近，玻璃中的Si-O键结构很稳定，当遇到极冷极热变化时，SiO键仍然保持不变，难以适应温差的变化，在张应力的作用下，玻璃就极易炸裂。当玻璃加热到接近软化点时，玻璃体中Si-O键处于松弛状态，具有一定的弹性，温度越高这种弹性越大，再冷却时就会表现出更大的伸缩性，所以不易炸裂。淬火时的温度越高，钢化后的玻璃强度越高。

从表2中还可以看出，同一温度下，在空气中的冷却时间和上层淬火油中的淬火时间越短，玻璃的强度越高。

虽然淬火时的温度越高钢化后的玻璃强度越高。但是加热温度不能高于玻璃的软化温度，否则，玻璃软化变形。实验发现，玻璃样品加热到680℃时，样品明显变形，因此本实验加热温度设定在650℃～670℃之间，空气中的冷却时间为40s～50s，淬火油中淬火时间为3s～5s。

3.3 弯曲强度和环境温度的关系

采用传热佳Transcal N作为淬火油，玻璃试样采用三点弯曲法测得的抗弯强度见表2、表3、表4。表2数据为夏季所做样品的数据，表3、表4数据为冬季所做样品的数据。

图4、图5为采用传热佳Transcal N作为淬火油，冬夏数据的比较，明显看出，冬季样品需要的风冷时间比夏季的长些，而且同在670℃时淬火，夏季钢化的玻璃样品强度较高。也就是说淬火介质的温度越高，所需的风冷时间越短，玻璃钢化的强度越高。这就验证了在一定范围内淬火液温度较高时，较大面积玻璃在钢化过程中出现断裂的情况明显减少，这一说法的一致性。

3.4 弯曲强度和玻璃厚度的关系

由图6可知，在强度到达最高点之前，2mm玻璃的钢化强度曲线变化不成规律，而1mm玻璃强度几乎呈线性递增，而且在相同的淬火温度下，1mm玻璃要比2mm玻璃的强度要高，预测本实验所用钢化玻璃的方法更加适用于较薄的薄玻璃。

在实验中发现，样片厚度越薄越不易炸裂，本实验方法不适于钢化3mm以上的玻璃。在钢化过程中，玻璃发生炸裂的原因，除了玻璃表面和内部过高的温差，过大的张应力之外，还有金属提篮的高传导率也是重要原因之一。在实验中经常发现与金属接触的地方很容易产生裂纹，这是因为金属比玻璃的热导率高，使得接触位玻璃急剧冷却，局部产生过大的张应力，超出了玻璃本身的抗张强度，从而使得玻璃炸裂。虽然尝试了用耐火棉来改善这种情况，但效果不佳。

3.5 应力分析

由于玻璃样品尺寸的限制，不能用表面应力仪测得其应力值，故采用WYL-2应力仪观察钢化前后玻璃表面的应力分布特征，分析不同淬火温度下玻璃的钢化程度。样品尺寸40mm×60mm，厚度为2mm，钢化前后经应力仪观察图像见图7至图9。

由图可见，未钢化的玻璃在光源周围出现均匀的紫色，表现出无应力分布。600℃钢化的玻璃，边角出现红色和蓝色，表现出较小的压应力。670℃钢化的玻璃，边缘的黄色更加明亮，且蓝色减少，表现出更加明显的压应力，但应力分布不够均匀，这跟前面分析的玻璃炸裂的多种原因相关，也是本实验的局限性所在。

3.6 红外光谱分析

采用FT—IR红外光谱分析仪，利用反射谱分析钢化前后玻璃表面的Si-O键的存在情况。以1mm玻璃为例，如图10所示，在1061cm-1和467 cm-1附近的吸收峰，钢化后的Si-O振动峰均向短波数方向移动，分别移至1054 cm-1和463cm-1。这表明钢化后玻璃表面的Si-O键力常数变小，键长度变长。玻璃回火时，高温时处于松弛的Si-O键在液体中进行淬火时并未恢复到原来状态，而是玻璃表面的Si-O键变长了。

4 结论

(1)本文以Transcal N做为上层淬火油，在400℃到700℃之间淬火，发现400℃到600℃之间玻璃极易炸裂，难以得到钢化产品，而600℃以上，温度越高玻璃样片越不易炸裂，但670℃以上不同厚度的玻璃会出现不同程度的变形，温度越高变形越明显，厚度越薄变形越大。通过弯曲强度的测试，确定本实验的淬火温度设定在650℃～670℃之间，空气中的停留时间为40s～50s，淬火油中冷却时间为3s～5s。

(2)冬季样品需要的风冷时间比夏季的长些，而且同在670℃时淬火，夏季钢化的玻璃样品强度较高。也就是说淬火介质的温度越高，所需的风冷时间越短，玻璃钢化的强度越高。

(3)在相同的淬火温度下，1mm玻璃要比2mm玻璃的钢化强度要高，而且样片厚度越薄越不易炸裂，本实验方法不适于钢化3mm以上的玻璃。预测双液钢化法更加适用于钢化较薄的薄玻璃。

(4)通过红外光谱分析钢化前后玻璃表面的Si-O键的存在情况。无论1mm还是2mm的玻璃，钢化后Si-O振动峰均向短波数方向移动，SiO键力常数变小，键长度变长。

5 结束语

以上对提高薄玻璃强度的方法的详细分析表明，以Transcal N作为上层淬火油，酒精水溶液作为下层冷却介质，对厚度为3mm以下的薄玻璃进行淬火，能够明显提高玻璃的强度，且成本低，冷却速度快，玻璃质量好。

总之，通过以上实验明确双液冷却法对玻璃增强的作用，找到一条提高薄玻璃强度的优化途径。目前，钢化的薄玻璃可应用于手机屏玻璃，眼镜玻璃以及工业仪器仪表玻璃。而且随着工艺的成熟，它的应用领域必将更加广泛。并希望找到更加合适的淬火介质及合理的工艺参数，使得此法得以推广，最终能适用于超薄玻璃的强化。

参考文献

[1]Werner Kiefer, Process for the thermal tempering of glass, United States Patent4, 516, 999, 1985.

玻璃纸法 篇5

1玻璃镀膜技术

玻璃的镀膜,是玻璃表面处理中的重要方法,并越来越多的引起玻璃同行和相关学者的关注和研究。镀膜方法的发展和完善,业已成为功能玻璃研发的亮点。

1.1玻璃表面处理方法

玻璃表面处理方法可分为3大类:表面加工、表面改性和表面镀膜。

以蚀刻和研磨为主的表面处理法,称为表面加工法;以电解扩散、离子交换、液相处理和气相处理而进行的电解渗透、离子扩散交换、溶出和化学反应进行着色、增强和“富硅”的表面处理法,称为表面的改性法;以物理气相沉积、化学气相沉积、微法涂镀、化学喷涂、醇盐水解和金属盐液还原等表面处理法,称为表面镀膜法。

1.2玻璃表面镀膜种类

1)根据玻璃镀膜时的物理和化学条件分类

依镀膜中是否发生化学反应,可分为物理镀膜和化学镀膜;依使用镀膜介质的形态,可分为干法镀膜和湿法镀膜;依镀膜介质与玻璃表面结合状态,可分为覆盖沉积镀膜和渗入镀膜;依物质量的增减变化,可分为减量镀膜和增量镀膜;依镀膜时的温度,可分为热镀膜和冷镀膜等。

2)根据镀膜原理分类

依据镀膜原理可分为:非电解镀膜;水解镀膜;化学喷涂镀膜;化学气相沉积镀膜;物理气相沉积镀膜;微法镀膜等。

非电解镀膜,是将金属盐溶液,通过还原作用,在玻璃表面形成金属膜的方法。

水解镀膜,是用金属醇盐有机液,在高温下水解转为金属氧化物膜的方法。

化学喷涂镀膜,是将金属盐(无机或有机物)液通过喷枪雾化发生热分解和氧化反应生成金属氧化物膜的方法。

化学气相沉积镀膜,是将无机或有机金属化合物的蒸气,进行分解或化和形成金属或金属氧化物、氮化物、碳化物和硼化物等的方法。

物理气相沉积法,是利用真空蒸发、溅射形成金属或化合物的方法。

不同的镀膜方法,适宜不同的镀膜要求。同一种膜质可用不同镀膜方法来实现。有的镀膜方法(如微法等),也可实现多膜层和多物质的镀膜。

2微法玻璃镀膜技术

2.1微法玻璃镀膜技术简介

微法玻璃镀膜技术,属于化学镀膜方法;是利用介相理论微相体概念而创立的电子应用技术镀膜方法,是一种适应性很强的镀膜方法。

从反应物的宏观形态来讲,微法使用的镀膜介质,既不是固相、液相,也不是气相,而是一种介相,其分子簇准直径可达10 μm以下。这样的介质,在气相载体中的状态,类似于气溶胶和干雾的状态,很容易在玻璃基板上形成层流体,可在较宽松条件下,较好地与玻璃表面接触而键合、成膜。

微法镀膜技术,在成膜原理上与化学喷涂镀膜、化学气相沉积镀膜和溶胶凝胶镀膜法有相似之处。所不同的是反化学喷涂法使用的是毫米级夜相分子簇;化学气相沉积法使用的是纳米级气体分子;而微法使用的是微米级雾态气溶胶分子簇,简称微相(介相)态。

微法镀膜技术,是在几种镀膜方法基础上发展起来的,吸收了溶胶凝胶法化学反应的气氛稳定性、气相沉积法的均匀性、溅射法的电磁控制性、喷涂法的简易性,然后采用电声、机械声和声纳相结合的激励方法,用特制设备来实现的。工艺流程如图1所示。

微法镀膜技术使用的专用设备,主要包括反应器、贮液器、介相器、微相处理器、集微相器、介入器和分布器等。微法镀膜设备,主要由不锈钢材质和电子器件组成。

微法镀膜技术使用镀液(称之为前驱液)由介质、助剂和水组成。反应器是镀膜玻璃前驱液的反应釜。介相器是液相介质进行介相化处理的专用电子设备。微相处理器是介相体再处理设备,可将镀液转化为微相体。处理后的镀液基本上达到玻璃镀膜时微相体形态要求。在特定条件下,使微相体“纳相化”,再与玻璃表面反应、键合、成膜。介入器是对微相介质进行活化处理的设备,是为了适应不同功能膜厚度要求而设置的,并对微相处理器处理后的雾状气溶胶进行活化,以提高反应介质的活性,有利于膜层的形成。分布器是反应介质在热玻璃基板上方的分布设备,用它的特殊结构来构建介质均布的介质层,同时又是一种具有均布“补偿”的专用设备,以保证介质反应、膜层厚度及均匀性。

2.2微法玻璃镀膜技术特点

1)工艺简单易行,适应性较强,镀膜温度范围较大(300～600 ℃),便于平板玻璃厂及加工玻璃厂在线和离线实施。

2)一种工艺,多种产品,可实现多种镀膜玻璃品种的轮换生产。

3)不使用易燃易爆的化工原料,环保、安全。

4)设备造价低、原料成本低、运行成本低、能耗低。

2.3微法玻璃镀膜技术进展

目前,微法镀膜技术已在浮法玻璃生产线和离线进行了工业化实践。相信不久的将来,该法可在线和离线上生产热反射玻璃、低辐射玻璃、低反射玻璃、光催化自洁玻璃、光催化杀菌玻璃、常效杀菌玻璃等多品种镀膜玻璃。

3影响玻璃镀膜的因素

产品的质量主要取决于膜层的性能、大面积均匀性、牢固性、批量镀膜产品的重复性等主要指标。

影响膜层性能有3大因素:玻璃基板性能;镀膜介质;镀膜工艺。

玻璃的镀膜过程是个系统工程,影响玻璃镀膜的因素很多,该文重点介绍下面几个影响微法玻璃镀膜质量的因素。

3.1镀膜介质种类及活性

镀膜介质是指镀膜原料、溶媒及助剂。

同一种膜,由于镀膜方法不同,所使用的镀膜介质也不同。相同的镀膜介质,采用不同的镀膜方法,其膜层性能也不同。这些都是由镀膜过程中的物理效应和化学反应所决定的。

为了激励和控制镀膜反应,一般都需要加入一定的助剂。助剂决定镀膜介质的活性。活性不同,介质的反应效果也不同。因此,镀膜介质的选择具有很强的科学性。

非电解镀膜法,应选择可溶性金属盐,高效的还原剂和活性的助剂物质;水解镀膜法,应选择金属的有机化合物(烷氧基化物)、醇醚酯类溶媒及活性助剂;化学喷涂法,应选择可溶性金属盐或金属有机物及相应溶媒;化学气相沉积法,应选择易成为蒸气的金属化合物(无机或有机)、有效的气载体,如常选用金属的烷类、乙酰丙酮类介质;物理气相沉积法、应选择金属或金属的氧化物、硫化物、碳化物和氮化物等。欲制氧化物膜时,应选择反应性气体作载体。

从某种角度上讲,玻璃的膜层需要玻璃化。从膜层玻璃化行为角度上讲,膜层介质的多组分体系比单组分更易被玻璃化,镀膜效果更好,故在镀膜中一般使用多元物质。玻璃基板上亚稳相非晶态物质的存在,有利于玻璃化行为的形成。在镀膜时往往需对玻璃表面(特别是离线镀膜)进行活化处理。

镀膜介质的选择,除考虑膜的性能外,还应考虑介质在贮运、反应及废物排放时的毒性、环保、安全及对溶媒体的适应程度等。对于不同的膜层性能要求,应同时或分别加入稳定剂、催化剂、增塑剂、偶联剂、功能调解剂等。如采用气相沉积法镀阳光控制膜时,常加入能吸收自由电子的气态物质。

微法镀膜介质的选择,充分考虑了镀膜介质的活性,充分考虑了镀膜原料、溶媒和助剂。原料上选择固相粉状无毒或低毒的无机物,选择水做溶媒,选择能激励功能膜形成又易于控制膜生长的助剂物质。因此,在镀膜前和镀膜中不存在易燃性和物质爆炸极限,不需气体保护,不排出剧毒和易燃易爆物,使镀膜生产更具有环保和安全性。

3.2镀膜介质状态及输送

镀膜介质的工作状态,要依据镀膜实施方法和技术路线来选择。

一般来说,非电解镀膜法、水解镀膜法、化学喷涂镀膜法和微相镀膜法的镀膜介质状态要用液态;化学气相沉积镀膜法的镀膜介质状态要用气(汽)态;物理气相沉积法的镀膜介质状态要选用固态。

玻璃镀膜过程的成功,除选择介质的工作状态外,还要考虑固态物质的纯度、气液态物质的浓度和输送参数。

输送参数,是指介质输送时的压力、流量和温度。在一定镀膜条件下,浓度决定膜层的厚度,反应效率和结合度等。在一定条件下,输送参数决定膜层的厚度、反应速率、膜层均匀性和膜层的牢固度等。浓度和输送参数,要经过实践和计算获得。如气相沉积镀膜中,气体分子在玻璃基板上扩散速度足够小时,使晶粒形成和成长得到抑制。玻璃基板上气体的结构和取向与基板结晶结构和取向差别较大时,更易形成膜层的玻璃化行为。通过熔体冷却、气相沉积、气相水解、液相合成、晶体高能转化,都可以形成物质的玻璃化,在光学性能上,只有膜层的玻璃化行为才能与玻璃基板有一定的制衡性。

微法镀膜介质,选择了微相体的镀膜工作态介质,这种气溶胶体能在输送中和与基体表面接触时形成稳定态,易形成层流状的微相幕体,有利于镀膜反应的进行和膜层均匀体的形成。

3.3镀膜工艺方法和技术路线

玻璃镀膜的工艺方法和技术路线是可选的,主要根据膜层的物理性、方法成熟性、技术线路操作性、投资和运行费用的节约性及技术嫁接企业的实际条件来决定。

1)已有的平板玻璃生产线,应当选择在线镀膜技术。

化学气相沉积法、物理气相沉积法、液相喷涂法和微法镀膜技术,都可适应在线镀膜。

2)企业欲生产镀膜玻璃时,应当选择离线镀膜技术。

非电解镀膜法、水解镀膜法、物理气相沉积镀膜法和微法,都适宜离线镀膜。

具体选择何种镀膜方法,要经过对技术先进性、经济合理性、生产的环保、安全性和经济实力的综合考量后,做出决定。微法镀膜技术,具有技术先进性、经济合理性、环保安全性等整体指标的可选性,具有比较好的性价比。用一种方法可轮换生产多品种镀膜玻璃。

3.4镀膜设备及结构

玻璃镀膜是介质与基板物理效应和化学反应的具体体现。

物理镀膜,是通过固相材料在电(磁)场力作用下的物理效应来实现的。

化学镀膜,是经过气相、液相物质的化学反应来实现的。

在一定的条件下,物理效应和化学反应的有效进行,取决于镀膜设备及其结构。镀膜设备和结构,又直接影响物质流状态、离散性、分布性和与基板的结合性。不同的镀膜方法,应采用不同的镀膜设备。同一镀膜方法,镀膜设备和结构,不仅制约镀膜的成败,也影响着膜层的质量。特别是宽板的在线镀膜,镀膜介质能否均匀分布在玻璃整板上,能否保证的接触条件和反应时间,能否使反应废弃物最少等,都与镀膜设备和结构有关。如气相沉积镀膜法,采用对接车和石墨材狭缝缓冲结构,是有一定科学道理的。

微法镀膜技术,在在线和离线的多次实践中,不断地完善设备和结构。微法介相器突出了电声—机械声—声纳相结合的设计思路;微相处理器,突出了微相与异相结合的设计思路;介入器突出了液相活化二相流制衡的设计思路;分布器突出了“补偿”大合小分的设计思路。通过这样的设计和实践,使微法设备的结构更适宜微相体产生、物质流输送、气溶胶形成、微相体均布和化学反应进行。

此外,分布器均布功能及相对位置、镀膜工艺参数及气氛、玻璃基板的状况及温度场、镀膜反应进行中、后工艺参数控制、玻璃基板的表面反应、钠离子影响及膜层的保护等因素均可影响微法玻璃镀膜的质量。

4镀膜玻璃的技术经济、环保和安全性

玻璃的镀膜成本,主要包括镀膜介质成本、设备成本、技术成本、运行成本、清洁成本和销售成本。玻璃表面镀膜方法很多,各有其特点,但其技术经济性是有差异的。

一般,化学气相沉积法和磁控溅射镀膜设备的成本较高。从综合比较看,微法镀膜设备的投入较低,具有较好的性价比,而且适应性较强。

镀膜过程中的环保和安全,主要指镀膜介质在贮存、输送和使用过程中,对大气和人员所造成的污染和伤害。

一般使用有机介质和溶剂,对大气和人体污染和伤害较大。特别是许多有机物质,都具有易燃、易爆性。利用金属的无机盐、亚硫酸盐、硝酸盐、盐酸盐,也要排放NOX、SOX和HCl等气体。镀膜中的一些易挥发的金属氧化物成分,有的对大气会造成污染,对人体也会造成伤害。在镀膜中,应尽量禁止使用有毒、有害、易燃、易爆介质。应严格控制未经处理而排放的污染、有毒物。

微法镀膜,从介质的选用、设备设计、生产过程、废物排放等方面进行了较多考虑,从技术经济经、环保和安全角度进行了慎重考虑,以最大限度的减少在镀膜玻璃生产中对环保和安全的损害。

5镀膜玻璃的发展前景

21世纪开始,我国的镀膜玻璃发展瞄准了技术提高和国内外二个市场,出现了加工设备配套式的镀膜玻璃发展路线,引用先进技术(如双靶双极磁控,双旋转靶和监控技术等)发展镀膜玻璃,适应市场需要发展镀膜玻璃品种,按国家政策导向发展镀膜玻璃(如低辐射玻璃),发展浮法玻璃在线镀膜技术,改造原有镀膜设备,使镀膜玻璃的发展出现了新的生机。这一时期,除镜面膜、阳光控制膜和ITO膜的镀膜玻璃品种外,出现了低辐射膜、减反射膜、高反射膜、光催化膜、杀菌膜等镀膜玻璃的新品种。同时,一些企业都在玻璃镀膜技术和设备的开发上加大了投入,镀膜玻璃的发展出现了新特点。但在发展上仍存在着质量、品种、技术、设备和成本上的诸多问题,特别是发展镀膜玻璃的合力还没有形成。

玻璃纸法 篇6

传统的微通道反应器是一种借助特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构单元[1],具有体积小,精密度高,传热、传质和反应速率快,安全可靠[2]等特点,目前主要用于汽车、移动电源以及有机、无机和生物等领域的研究。用于制作微通道反应器的微加工技术包括硅体微加工、超精密加工和LIGA工艺[3,4,5]。这些技术的研究已经比较成熟,采用新方法、新工艺、新材料制备微通道反应器已成为必然的发展趋势。

玻璃陶瓷材料集中了玻璃材料和陶瓷材料的优点,化学性能稳定、抗腐蚀能力强、熔点高,在高温下仍能保持尺寸的稳定,在微反应器中常用于高温和强腐蚀的场合,且具有良好的生物兼容性,因此用玻璃陶瓷材料作微反应器基片材料非常有应用前景[6];其缺点是制造困难,价格昂贵。文献[7]提出了一种通过快速成型(Fast prototyping) 和注射模(Injection molding) 工艺来实现陶瓷微反应器快速精确的制作,并成功制备了内部特征尺寸为亚毫米级的陶瓷微反应器,但制备工艺仍非常复杂。

本实验提供了一种制备玻璃陶瓷微反应器的简单工艺,原理是利用乳胶体系水基流延工艺的压敏胶粘特性,将玻璃陶瓷流延生带经过切割、叠层后,在室温下叠层制备了通道为微米级的T型微通道反应器,经过排胶和烧结,获得了强度较好、结构完整规则的玻璃陶瓷微通道反应器原型器件。

1 实验

1.1 试样制备

结合Na2O-B2O3-SiO2三元相图和低温共烧陶瓷材料的基本要求,确定了合理的硅硼玻璃配方,然后与40%(质量分数)Al2O3混合,添加各种添加剂(粘结剂、增塑剂、消泡剂、脱模剂、分散剂等)。根据分散剂、乳胶和固相含量对粘度的影响确定最佳的流延配方(体积分数):固相36%,粘结剂45%,分散剂4%,去离子水14%,增塑剂、消泡剂、脱模剂共1%。按配方配制流延浆料,经滚磨和真空除泡后,在LYJ-160膜带式流延机上进行流延和干燥,制备出具有良好稳定性、表面光滑、结构均匀、固含量且柔韧性较高的流延片。最后利用乳胶体系水基流延片的压敏胶粘特性进行室温叠层,获得了微通道反应器原型器件。

1.2 试验方法

采用阿基米德排水法测定烧结后器件的气孔率和体积密度,通过扫描电镜(S-3400,日本日立)观察孔道结构,并对流延片以及烧结体进行微观形貌分析。

2 结果与分析

2.1 流延生带材料的性能

图1为流延生带材料干燥后表面的微观结构,图1(a)为放大200倍的照片,可以看出流延片的微观结构较均匀,没有太大的缺陷。图1(b)为放大2000倍的照片,玻璃和陶瓷颗粒被乳胶包裹,分布均匀、致密,但流延片的表面仍存在少数较大的针孔,这是由于在干燥过程中浆料中产生的大气泡向外表面扩散造成的。流延生带的表面光滑、均匀、致密度高,为后面的叠层和烧结提供了条件。

2.2 烧成温度对叠层坯体烧结性能的影响

由于采用的硼硅玻璃在850℃时开始出现液相,因此本实验选定850℃、860℃、870℃、880℃、890℃进行烧结实验,实验结果如图2所示。叠层坯体的体积密度随温度的升高而增加,这是由于烧结温度升高,烧结体发生一系列物理化学变化(脱水、排胶等),玻璃在熔融后填充于Al2O3颗粒之间,晶粒排列逐渐紧密,因而收缩率逐渐增大,体积密度增大,860℃时体积密度达到最大。随着温度的继续升高,体积密度反而减小,分析认为,当烧结温度达到860℃时,硼硅玻璃熔融体均匀地填满Al2O3颗粒中的空隙,温度继续升高,Al2O3颗粒与玻璃开始部分熔融,从而造成坯体变形,体积密度下降。

图3为不同烧结温度下叠层坯体的开孔气孔率。从图3可知,坯体的开孔气孔率随温度的升高逐渐减小,860℃时达到最小,正好与860℃时体积密度最大一致。坯体的开孔气孔率并不大,而烧结后的坯体中还有部分闭气孔,因此,继续提高烧结体的致密度非常困难。

2.3 T型微通道反应器的制备工艺

T 型微通道反应器的制备工艺流程图如图4所示。

乳胶体系流延片的制备:按照上述配方制备出性能较好、结构均匀、致密度高、无毒环保的玻璃陶瓷流延片。

流延片的切割:根据设计的要求将流延片切割成各种规格和形状的小片,切割方式根据需要可采用机械切割或者激光切割。

室温叠层:将切好的流延片按照预先设计的层数和顺序依次叠放成T型微通道反应器的坯体。

传统叠层主要采用热压法,而本实验采用室温叠层,这主要是因为乳胶体系流延片在干燥到具有可剥离强度时,涂膜内部仍存在较多增塑剂和成膜助剂,此时的乳胶颗粒仍然会运动,特别是在有外部压力作用情况下,乳胶颗粒之间仍然会相互粘结。这也是乳胶体系流延片具有压敏胶粘特性的主要原因。 图5为室温叠层成型的原理[8]。流延片在适当叠层压力作用下,导致乳胶颗粒变形重排,陶瓷颗粒之间相互穿插,叠层界面消失。因此,乳胶的压敏胶粘特性是流延片可在室温叠层的必要条件。

2.4 烧结后微通道反应器的效果

T型微通道是反应器中最简单的一种构造,因为本课题只是探索水基流延工艺叠层制备微通道反应器的可行性,故选择了最简单的T型微通道。烧结体T型微通道断面的SEM照片如图6所示。从图6可知,叠层坯体的烧结程度好,断口中有少量闭气孔均匀分布,这可能是在排胶阶段中残余气体未被排除所致。烧结前后T型微通道的形状保持较好,烧结后叠层坯体之间的层状结构完全消失不见,整个断面形成一个较致密的整体。

从宏观上看,经过860℃烧结的微通道反应器原件形状保持完好,基本未变形,如图7所示。图7(a)为器件的正面图,能看到其中的T型微通道,图7(b)为器件的侧面图,可以看出通道的形状保持完好,尺寸只有几百微米,符合微通道的定义。这说明无论从宏观还是微观,乳胶体系水基流延片进行室温叠层获得微通道反应器原型器件完全可行。如果有更精密的激光切割加工设备,更精细、复杂的结构也是可以实现的。

3 结论

通过乳胶体系水基流延法制备了表面光滑、均匀、致密度高、无毒环保的玻璃陶瓷流延,并在室温下进行叠层制备了微通道反应器原型器件,经860℃烧结后,体积密度达到2.48g/cm3,器件外形和通道结构变形小,满足微通道反应器的性能要求,为微通道反应器的应用研究提供了一种新的工艺方法,具有很好的应用前景。

摘要：以60%(质量分数)的硼硅酸盐玻璃粉体与40%(质量分数)的Al2O3复合后获得的玻璃陶瓷粉体为固相,利用水性苯丙乳胶作为粘结剂得到了性能较好、结构均匀、高致密度、无毒环保的玻璃陶瓷流延片。通过室温直接叠层获得了微通道反应器原型器件。在860℃烧结后,微通道反应器原型器件的相对密度最大可达93.38%,体积密度达2.48g/cm3。所制备原型器件的T型通道在烧结后形状规则、无变形,说明利用水基流延叠层工艺制备微通道反应器是可行的。

关键词：乳胶,水基流延,微通道反应器,叠层

参考文献

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[7] Knitter R,Cobring D,Risthaus P,et al.Micro-fabricationof ceramic micro-reactiors[J].Micro-system Techn,2001(7):85

玻璃纸法 篇7

未知矿物玻璃熔融法在登封电厂集团技术中心检测实验室的应用较为频繁, 它与集团公司经营状况有密切的关系:氧化铝、水泥、煤炭等原材料及辅助材料的开发与采购在本集团占有举足轻重的作用。为了更有效地监督或指导生产工艺和研究开发中的质量控制, 我利用多种未知原材料样品在高频熔样机上进行了长期的摸索和实验, 制作出的玻璃容片均匀, 没有产留物和气泡的生成, 易脱模等特点。经过在不同的荧光光谱仪上使用IQ+软件分析实验, 其定性半定量结果均在偏差范围。

1 实验部分

1.1 仪器

北京静远世纪科技有限公司Analym ate—V2高频熔样机

(铂95%—黄5%) 合金坩埚和模具

1.2 样品

未知原料矿物必须被磨至小于100μm的颗粒度, 最好小于50μm, 以使所取样品能代表整个块体材料;样品质量通常为0.1～4g, 更普遍的是0.5～2g;样品在马弗炉中灼烧, 通常温度950℃～1050℃, 准确称出烧失量, 以便计算准确。

1.3 熔剂和脱模剂:

1.3.1 熔剂

四硼酸锂熔剂 (Li2O·2B2O3或Li2B4O7) , 熔点:917℃, 是一种弱酸性溶剂, 能与碱性样品相容;

偏硼酸锂熔剂 (Li2O·B2O3或Li BO2) , 熔点:849℃, 是一种碱性溶剂, 能与酸性样品相容;

四硼酸钠熔剂 (Na2O·2B2O3或Na2B4O7) , 熔点:742℃, 是一种中性或弱碱性溶剂, 能与弱酸性样品相容, 黏性较强;

偏磷酸钠熔剂 (NaPO3或Na2O·P2O5) , 熔点:627℃, 是一种弱碱性溶剂, 能分解和熔融大多数氧化物, 特别是过渡元素的氧化物。 (四硼酸锂熔剂67%+偏硼酸锂熔剂33%) 混合熔剂, 是一种多功能型的, 使用较普遍。

熔剂通常选用四硼酸锂, 由于四硼酸锂的熔点较高, 通常还会添加偏硼酸锂和氟化锂等药品降低熔剂的熔点, 增强流动性。

1.3.2 脱模剂

为了便于熔片从坩埚模具中脱出, 在熔样时要加入脱模剂。脱模剂一般选用NH4Br、Br Li、NH4I、KI等, 配成过饱和溶液或者直接使用。加入量应控制在0.15～0.30g。

注:熔融过程中一些有害元素金属单质和As, Pb, Sn, Sb, Zn, Bi, S, Si, C等会在高温下和铂金形成合金, 腐蚀坩埚。对于硫化物和金属等样品要加入氧化剂进行充分的预氧化。

1.4 样品和熔剂的预处理

样品和熔剂在使用前都要经过烘干, 去掉其中的吸附水和结晶水。硫化物、金属和以最低氧化态存在的过渡金属氧化物 (如Cu2O) , 在实施熔融前必须先氧化。如果样品的氧化在熔融过程中进行时, 坩埚可能会逐渐被腐蚀, 有时是非常严重的, 正如有时观察到的熔融硅铁和金属硅的情形。

更好且更安全的程序是熔融前在坩埚中氧化样品, 然后加如溶剂并和氧化物一样熔融, 可以通过以下两步成功熔融:首先用约0.3～0.5g硫化物精矿样品与1g或2g的硝酸锂和1g四硼酸锂充分混合, 其余的溶剂覆盖在样品混合物上, 脱模剂加在最上面, 开始慢慢加热并逐渐升温, 约400℃的低温下保持2～3分钟, 以促使样品的氧化。然后再约1000℃的正常熔融温度下保持4～5分钟, 是样品均匀。可在样品中加几滴水或稀硝酸有助于消除空气, 空气会将硫化物氧化成SO2 (一种气体) 而不是SO3 (可溶的氧化物) 。

1.5 熔融步骤

1.5.1 称量

首先要称量熔剂和样品:一般比例在10:1, 有时也可以低到5:1甚至是2:1, 有些难熔的样品这一比例可以提高到25:1或40:1称量总重在4～8g之间, 称量的精度在万分之三以内。

1.5.2 熔融

称量好后加入3～5滴脱模剂, 选择事先设定好的自动模式, 并启动熔融程序, 对于难熔的样品:如熔融时间长、温度高、脱模剂挥发量大, 可以在结束之前1分钟左右再次加入2～3mg的固体脱模剂, 熔融好后的样品应放置1.5～2分钟凝固, 然后取出标识放入干燥器内, 以便保存。

2 具体样品熔融条件

根据经验, 我对一些常见的样品针对高频融样机的特点摸索出了一些熔样条件。对于不同的样品, 设置参数如下表

注:对于特殊的某些样品, 如萤石等含有挥发性元素的样品, 熔融的温度要设定的特别的低, 避免元素挥发丢失。

对于具体的实际样品, 用户还可以通过手动方式优化这些熔融条件参数。

2.1 针对不同行业物质的熔融程度总结如下

2.1.1 钢铁行业经常做的样品有:

铁矿石、铁精矿、磁铁矿、球团矿、烧结矿、石灰石、炉渣、萤石、白云石等;

原料:铁矿石, 铁精矿, 磁铁矿 (属一般样品)

过程控制检测:球团矿, 烧结矿, 炉渣, (属一般样品)

辅料:石灰石, 萤石, 白云石 (属易熔样品)

最终产品:钢

2.1.2 水泥行业经常做的样品有:

原料:石灰石, (属易熔样品)

辅料:铝矾土, 黏土, 高岭土等; (属一般样品)

中间过程半成品:生料, 熟料 (属一般样品)

最终产品:水泥 (属一般样品)

2.1.3 电解铝、氧化铝行业经常做的样品有:

原料:铝土矿, (属一般样品)

辅料:冰晶石 (属一般样品)

过程控制检测:赤泥, 氢氧化铝 (属一般样品)

最终产品:氧化铝; (属难熔样品)

2.1.4 地质行业经常做的样品有:

土壤, 岩矿, 石英砂等; (属难熔样品)

2.1.5 化工行业经常做的样品有:

原料:磷矿 (属易熔样品)

2.1.6 石化行业经常做的样品有:

原料:氧化铝, 石英砂, (属难熔样品) 高岭土等; (属一般样品)

最终产品:催化剂, (属难熔样品)

3 结论

经过近三年的实践实验证明:在分析若干未知样品时, 可以根据以上样品熔融的难易程度有一个简单的度的把握, 制作出的玻璃熔片能够既简单又快速的使用IQ+软件检测出定性半定量分析结果。

摘要：熔融法最大的优点就是能够克服样品当中的颗粒度效应和矿物效应。由于溶剂的稀释作用, 还可以有效地降低元素间吸收增强效应。本文作者针对Analymate—V2高频熔样机熔样速度快, 使用方便等特点, 总结一些常见样品的制样方法。

关键词：未知原料,玻璃熔融法,IQ+软件

参考文献

玻璃纸法 篇8

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2011年1月-2012年1月医院收治就诊的穿髓型牙齿楔状缺损患者78例，共有楔状缺损90颗。男46例，52颗;女32例，38颗。年龄45～69岁。第一前磨牙:上颌50颗，下颌24颗;尖牙:上颌2颗，下颌3颗;第二前磨牙上颌5颗，下颌6颗。将90颗患牙随机分为研究组和对照组各45颗。2组临床资料差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 研究组:

从牙合面开髓，用Hygenic牙胶尖进行完善的根管治疗，将颊侧洞型和牙合面洞型用暂封材料暂时封闭，无临床症状，X线片显示无根尖病变或根尖病变明显好转，牙根长度≥牙冠长度。在确定根管预备所需的适当直径与长度。适当直径为根径的1/3，根管壁至少保留1mm厚度的牙体组织;适当长度为根长的2/3～3/4，或至少与冠长相等，根尖部应保留至少3～5mm完整牙胶。分别用Gates-Glidden扩孔钻、Peeso扩孔钻和TENAXFiber Trans扩孔钻预备根管，选择合适的玻璃纤维桩。按照通用型树脂水门汀的使用说明粘接纤维桩，并使水门汀排出超过根管口水平并充满颊侧洞型。注意以牙科探针轻探洞型边缘去除气泡后再以可见光固化，继续注入水门汀至充满牙合面洞型并固化，调牙合并修形抛光。

1.2.2 对照组:

将根充材料去除至穿通处龈方水平以下，光固化垫底材料垫底，可见光固化，涂布牙科树脂粘结剂，光固化复合树脂分层充填颊侧洞型和牙合面洞型，每层厚度不超过3mm，每层固化20s，调牙合修形抛光。

1.3 观察指标

成功:无自觉症状，咀嚼功能正常，牙龈颜色正常，无牙周袋，修复体边缘密合、完好无松动，叩诊无不适感，X线片根尖区无阴影或病变无进展。失败:存在自觉症状，不能行使咀嚼功能，牙龈红肿有深牙周袋，牙根劈裂，修复体松动或脱落，X线片显示根尖有病变。符合其中任何1项者即为失败[3]。

1.4 统计学方法

应用SPSS 17.0统计软件进行数据处理。计量资料以x珋±s表示，组间比较采用t检验;计数资料以率(%)表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

研究组成功率高于对照组(P>0.05)。见表1。2组修复失败情况详见表2。

注:与对照组比较，*P<0.05

3 讨论

随着我国老龄化的加快，老年患者越来越多，牙齿楔形缺损的发病率越来越高[4]。楔状缺损是牙齿唇﹑颊侧颈部硬组织发生缓慢消耗所致的缺损，由于这种缺损常呈楔形，因此得名[5]。穿髓型楔状缺损一般缺损较严重，极大地削弱了局部抗折力，常有牙髓病，根尖周病的症状，需要做根管治疗，易引起牙齿横折，如继发龋坏，更易引起牙齿折断。随着根管治疗及修复技术的发展，采用玻璃纤维桩修复不同牙体缺损越来越受到患者的关注。纤维桩有较高的强度，其挠曲强度达到500MPa以上，还具有耐腐蚀、抗疲劳、透明度高、生物相容性好等优点[6]。此外玻璃纤维桩弹性接近于牙本质所受的应力，有效降低根折的发生率[7]。纤维桩应用于无髓牙的修复，即可保存患牙有利于美观，还具有操作简便、方便快捷的特点[8]。随着患者对美观要求越来越高，用玻璃纤维桩修复牙体缺损已经逐渐普及[9]。

穿髓型楔状缺损经根管治疗后，常采用桩核冠来修复，但临床上这类患者的牙体冠部除了开髓孔外，无明显缺损，单纯冠折的可能性很小，当桩核冠修复进行冠部牙体预备后，磨除大量牙体组织，降低了牙体组织特别是牙颈部的抗力，而采用加强充填法，对就位道的要求低且不进行冠部牙体颈预备，有利于保存牙体组织，加强牙体组织，尤其是牙颈部的抗力[10,11,12]。同时光固化复合树脂操作方便。加强充填法有助于颊侧充填物的固定，可能是由于颊侧光照固化前没能采用探针仔细去除边缘的微小气泡所致[13,14]。简单充填法出现脱落，继发龋，牙颈部横折，表明充填物固定不足，边缘封闭欠佳，牙颈部抗力不足[15]。

本研究中加强充填法与常规纤维桩核冠修复的疗效相似。证明该修复方法可有效地保护根管治疗后穿髓型楔状缺损患牙，且不进行冠修复节约了患者的医疗费用。

综上所述，穿髓型楔状缺损患者采用玻璃纤维桩加强充填法可明显保护根管治疗后的穿髓型楔状缺损患牙，值得推广应用。

摘要：目的 对比观察玻璃纤维桩加强充填法与简单充填法治疗穿髓型楔状缺损的临床效果。方法 将78例患者的90颗穿髓型楔状缺损前磨牙,完善根管治疗后,随机分为研究组和对照组各45颗。对照组采用加强充填法修复,对照组采用简单充填法修复。对比2组修复效果。结果 研究组成功率高于对照组(P>0.05)。结论穿髓型楔状缺损患者采用玻璃纤维桩加强充填法可明显保护根管治疗后的穿髓型楔状缺损患牙,值得推广应用。