玻璃样品

目前，有16名员工在Anton Paar GmbH的玻璃生产部门工作，其中一名是学徒。总而言之，他们每年生产约14000个高精度玻璃测量单元。但情况并非总是如此。大约20年前，Anton Paar从外部供应商那里购买了用于测量仪器的玻璃片。在供应商涨价后，独立的想法更加强烈，因此第一家玻璃鼓风机于2002年在Anton Paar启动，并开始在该公司进行玻璃生产。Gerhard Murer表示：“我们最重要的产品线的核心，即密度测量仪器中的振荡U形管，是由玻璃制成的。因此，我们希望摆脱对外部供应商的依赖。”Gerhard Muler的产品领域是玻璃生产成立时所附属的。这种所谓的振荡“U形管”是由玻璃制成的弯管，用于数字密度计，通过振荡测量样品液体的密度。Thomas Hillebrand是玻璃生产的首批员工之一，他于2005年开始工作，目前仍在从事玻璃生产。他是负责玻璃鼓风机和玻璃仪器制造，习惯于工业化生产玻璃。尽管如此，最初对他来说，制造U形管是一个挑战。Thomas Hillebrand在谈到他在Anton Paar最初时表示：“我花了几个月的时间才制造出第一个功能性振荡U型管。我们正在讨论的玻璃壁，仅有0.2毫米厚。”当时，首要任务是为保证批量生产中的稳定性，并改进许多生产机器和设备。从个人挑战到批量生产经过几年的实践，玻璃生产进入了常规化：清晰的结构和工艺是成功的秘诀之一，人员是另一个关键。Christian Krispel表示：“过去，员工必须专注于产品的某些工作步骤，这一点非常重要，因为我们几乎在完成玻璃生产的每一个生产步骤，从原材料的储存和切割到玻璃加工、玻璃涂层和质量测试。”自2007年以来，他一直担任玻璃生产经理。多年来，玻璃产量不断增长，任务也不断扩大：虽然过去只生产了少数产品系列，但现在有了更多种类的振荡U形管，也生产了其他产品领域的各种玻璃组件。最困难的部分？Thomas Hillebrand说：“DMA 5001密度计的U形管非常突出，因为它的生产需要35个步骤。”这种特殊U形管的生产大约需要三个星期。最高精度随着Christian Krispel的加入，玻璃生产也开始了学徒培训：自2007年以来，玻璃仪器制造人员一直在那里接受培训。Christian Krispel表示：“劳动力市场上几乎没有来自这一领域的熟练工人，这就是为什么我们决定依靠内部未来专家，并自己培训他们。”如今，学徒职业非常罕见，而且只有奥地利的几家公司对其进行培训。如果说有一件事让玻璃生产的员工与众不同，那就是他们的精确工作方式。Thomas Hillebrand说：“玻璃容错率不那么高，所以如果你想在玻璃生产中工作，你需要高度的质量意识、熟练的操作、高度的专注力和在压力下工作的能力。”目前，正在寻找玻璃生产的员工。Anton Paar不仅生产玻璃零件，还参与玻璃的表征。这些Anton Paar仪器用于此目的：MCR和CTD 1000通过流变仪（MCR系列）和对流加热室（CTD 1000）的相互作用，可将玻璃加热至1000°C。这可以实现熔体的流变特性。具有较高熔化温度的玻璃样品可以通过所谓的固态动态力学分析进行分析，该分析可以用于确定玻璃的耐腐蚀性，或者玻璃如何软化以及在什么温度下软化。FRS公司使用Anton Paar的高温流变仪（熔炉流变仪系统），可以在高达1730°C的温度下对玻璃进行液态表征。可以确定诸如熔融玻璃的粘度的流变参数。这对玻璃生产有影响。如果玻璃熔体在加工过程中粘度过高（坚韧），则无法去除气体夹杂物，成品将含有气泡。

p strong 仪器信息网讯 /strong 　　中国化学会第七届全国热分析动力学与热动力学学术会议于4月20日在合肥召开，大会邀请到了多位从事热分析动力学和热动力学的知名学者和多家生产热分析仪器的知名厂商。大会期间，梅特勒-托利多中国区热分析部技术应用主管范玲婷女士作“玻璃化转变动力学研究”的报告。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/0991c677-3d78-47a9-9650-05b24a554dc7.jpg" title=" 范玲婷_副本3.jpg" alt=" 范玲婷_副本3.jpg" width=" 400" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 300px " / /p p style=" text-align: center " 梅特勒-托利多热分析部技术应用主管范玲婷 /p p 　　结晶态固体加热到熔融温度处会发生熔融，如果继续加热会形成稳定的熔体。如果对熔体进行冷却，通常会在低于熔融温度以后结晶形成结晶态固体，一般称之为过冷现象。当熔体温度低于熔融温度就不再是热动力学意义上的稳定熔体了，通常把这种状态的熔体称为过冷态熔体。当过冷态熔体被快速冷却时，结晶过程会受到抑制，在玻璃化转变温度处转变为玻璃态固体。当玻璃态固体被加热时，会在玻璃化转变温度处转变为过冷态熔体，如果继续加热的话过冷态熔体会在熔融温度之前结晶成结晶态固体，称为冷结晶现象。与结晶温度和熔融温度之间的过冷现象不同，无论是玻璃态固体转变为过冷态熔体，还是过冷态熔体转变为玻璃态固体，玻璃化转变过程总是发生在同样的温度。 /p p 　　范玲婷认为，从热力学角度看，玻璃化转变是结构平衡态过冷熔体向非平衡的玻璃态转变的过程 从动力学角度看，玻璃化转变是过冷态熔体的松弛过程。温度越接近熔点，结晶形成的晶体越容易熔融，因此结晶速率越慢，结晶时间就越长，然而温度越接近玻璃化转变温度，分子链段的运动能力越低，也需要更长的结晶时间，结晶速率在熔融温度与玻璃化转变温度之间达到最大值。以相对较慢的降温速率将材料从熔融状态冷却下来，材料在较低温度处经历玻璃化转变，这时自由体积被冻结，分子链段无法进行协同重排。反之如果是相对较快的降温速率，自由体积在更短的时间内被冻结，材料在较高温度处就经历了玻璃化转变，因此随着降温速率的提高，玻璃化转变温度向高温方向发生迁移。迁移的量取决于材料的性质，通常来说降温速率提高一个数量级，玻璃化转变温度向高温方向迁移2到10℃。这说明了玻璃化转变对降温速率的依赖性。 /p p 　　范玲婷也谈到了玻璃化转变过程中的焓松弛现象：如果材料在低于玻璃化转变温度处经历退火处理，就会产生焓松弛现象。所谓退火处理就是指将材料缓慢加热到某一温度，保持一定的时间，然后以适宜的速率冷却下来的过程。如果部分松弛的样品被加热，在温度高于玻璃化转变温度以后，材料转变为过冷态熔体，在经历玻璃化转变温度时，焓值会有一个大幅的跃迁，这在DSC曲线上就体现为常见的焓松弛峰，通常会与玻璃化转变台阶重叠在一起。只要降温速率足够快，绝大多数材料都能形成玻璃态结构，玻璃态结构并不是一个热动力学稳定的结构，储存过程或者退火处理都会导致焓松弛现象的产生。退火的温度越接近玻璃化转变温度，焓松弛现象产生的就越快。 /p p 　　最后，范玲婷总结了差示扫描量热法(DSC)、温度调制差示扫描量热法 (TMDSC)、热机械分析(TMA)和动态热机械分析(DMA)在玻璃化转变方面的分析测试特性。玻璃化转变是玻璃态固体和过冷态熔体之间的转变，在转变过程中，材料的分子链段运动能力发生了显著改变。在DSC曲线上，玻璃化转变过程体现为一个台阶状变化，从中可以计算出玻璃化转变温度和玻璃化转变前后的比热容变化量大小，高温范围的玻璃化转变过程可以使用TGA/DSC同步热分析仪进行测试，Flash DSC可以对结晶速率很快的样品进行测试(如聚丙烯)，极快的降温速率能够防止样品结晶，极快的升温速率能够防止样品发生结构重组现象 使用TMDSC技术能提高测试的灵敏度并且分离重叠的热效应，不仅可以通过测量材料的膨胀系数的变化来表征玻璃化转变温度，还可以用穿刺模式测量材料的软化点 对于玻璃化转变的测试来说，DMA拥有最高的灵敏度，因为在转变过程中材料的模量会产生几个数量级的变化，因此在DSC上很难观察到的玻璃化转变都可以在DMA上观察到，其宽广的频率范围还可以研究热效应的频率依赖性以及松弛时间与温度的关系。 /p p 　　范玲婷展示了梅特勒-托利多去年推出的超越系列闪速差示扫描量热仪Flash DSC 2+。Flash DSC 2+配备了两块晶片传感器，分别是标准UFS 1传感器和高温UFH 1传感器。标准UFS 1传感器装设了16根热电偶，具有高的灵敏度和出色的温度分辨率，温度范围为-95℃到520℃，升温速率可达0.1-20000K/s，降温速率可达0.1-4000 K/s。高温UFH 1传感器可以在更宽的温度范围内测量，温度范围-95℃到1000℃，升温速率可达0.1-60000K/s，降温速率可达0.1-40000K/s。这是由于UFH 1传感器有更小的样品测试面积，更薄的膜厚度，并使用了更高导电性的金金属作为导体。另外，可测试样品种类也大大增加了，这得益于Flash DSC 2+的密封测量槽设计，使得部分高温状态下和氧气发生反应的样品，能够在隔绝氧气的条件下进行测试。 /p p 　　由于报告时间有限，范玲婷推荐大家从梅特勒-托利多的网站获取更多有关玻璃化转变的信息，并对到场专家学者表示了感谢。 /p p br/ /p

玻璃作为一种常见的材料，广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。在玻璃行业中，透射和反射是两个重要的性质。透射涉及玻璃对可见光的透明程度和色彩表现，而反射关乎玻璃表面镀膜的效果。本文将介绍如何使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪来监控色彩质量和测量玻璃镀膜的反射率。透射是玻璃行业中最重要的光学性质之一，它决定了玻璃对可见光的透明程度和色彩表现。当光穿过玻璃时，会受到折射现象的影响。折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变方向的现象。这种折射现象使得玻璃能够将光有效地传播到玻璃的另一侧，使我们能够透过玻璃看到外面的世界。在玻璃行业中，透射率是一个重要的参数。透射率定义为通过玻璃的光强与入射光强的比值。透射率越高，玻璃对光的透明度就越好。而对于特定波长的光，其透过玻璃的能量与光谱分布有关，因此，不同类型的玻璃可能对不同波长的光具有不同的透射率。透射率的测量通常使用分光光度计来完成。在线ERX55分光光度仪是高精度的测量仪器，可以用于测量透明薄膜的色彩、可见光透射和雾度，持续监控色彩质量。通过持续监控透明薄膜的色彩质量，生产厂家可以确保产品的一致性和稳定性。反射是另一个在玻璃行业中需要关注的光学现象。反射率是一个指标，用于衡量光线在物体表面反射的程度。在玻璃制造过程中，常常会在玻璃表面进行涂层处理，这些涂层能够改变玻璃的反射性能。通过合理设计涂层，可以实现特定的反射率，使玻璃在特定波长范围内表现出所需的特殊光学效果，如防紫外线、隐私保护等。玻璃作为非散射性物体，在传统的直接照明测量设备中无法准确提供色彩数据。为解决这一问题，ColorXRAG3色度分析仪成为了一种重要工具。该设备具备宽波长范围（330nm到1,000nm）和高光学分辨率（1nm），可在实验室中安装在支架上，对放置在样品支架上的玻璃板进行测量。同时，它也可用于在线测量，安装在玻璃板上方的横梁用于测量低辐射玻璃，或安装在玻璃板下方用于测量遮阳镀膜。ColorXRAG3色度分析仪具有紧凑型设计，可从距离玻璃板10mm处捕获非散射性样品的光谱数据和色彩反射值，甚至能鉴定多银层镀膜。该仪器采用氙气闪光灯，同时采用+15°:-15°、+45°:-45°和+60°:-60°三种光学结构，每秒进行一次测量，以实现全方位的色彩数据获取。其中，±15°的测量值与传统实验室测量的积分球光学结构结果相同，而±45°和±60°的测量值则可以显示不同观察角度下的色彩变化。ColorXRAG3色度分析仪的应用为玻璃行业提供了一种高效、准确的色彩测量解决方案，使生产厂家能够更好地控制透射与反射性能，提高产品质量，并满足不同市场需求，推动玻璃行业的持续发展。透射和反射是玻璃行业中非常重要的光学现象。透射性能决定了玻璃的透明度和色彩表现，而反射率则与玻璃表面的涂层处理密切相关。使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪，可以对玻璃产品的透射性能和反射性能进行精确测量和监控，从而保证玻璃产品的质量和性能达到预期要求。“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌，总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。