[發明專利]一種玻璃線膨脹系數的測試方法

無效

• 申請號: 201010199810.6
• 申請日: 2010-06-13
• 公開（公告）號: CN101858875A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 郭秀麗
• 申請（專利權）人: 皇明太陽能股份有限公司
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司 37221
• 代理人: 王立曉

技術領域

本發明涉及一種線膨脹系數的測試方法，尤其是真空太陽集熱管用玻璃管的線膨脹系數的測試方法。

背景技術

玻璃的膨脹系數是玻璃的重要物理參數之一，膨脹系數的大小直接影響著玻璃制品的熱穩定性能，進而決定玻璃的適用范圍。物體炸裂的根本原因是體積的劇烈膨脹或收縮產生巨大的拉應力或者壓應力，膨脹系數正是表征材料這種性能的物理參數。玻璃經受劇烈的溫度變化而不破壞的性能稱為熱穩定性，而計算玻璃熱穩定性影響最大的因數也正是熱膨脹系數。

太陽能熱水器的主要吸熱元件——全玻璃真空太陽集熱管長期暴露在室外，隨著季節、晝夜、氣候的變化，其工作環境的溫度變化是極其復雜的，這就要求它要有良好的熱穩定性，也就是要求這種玻璃的膨脹系數應盡可能的低，現在全玻璃真空太陽集熱管一般采用硼硅3.3玻璃，膨脹系數為(3.3±0.1)×10^-6K^-1，可是由于生產廠家玻璃生產過程控制不嚴格，造成產品性能不穩定，所以尋找一種方便、快捷、準確地測量玻璃管膨脹系數的方法，對控制全玻璃真空太陽集熱管的質量是非常重要的。目前國內玻璃行業測定玻璃的膨脹系數主要有兩種方法，即雙絲比較法和儀器法，前者不能直接測量玻璃的膨脹系數而只是比較值，不是國際標準，且人為因素帶來的誤差太大，國際上一般使用后者測試膨脹系數，其方法的最大不足之處是對測試樣品的要求太嚴格，需制成直徑6mm，長50±2mm玻璃棒，玻璃棒兩個端面要求嚴格的平行，而且側面沿軸向細磨成一平面，這對于玻璃管使用單位來說非常困難，甚至是不可能的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為玻璃管制造、使用廠家找到一種簡便且穩定性強的測定膨脹系數的方法。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為：

一種玻璃線膨脹系數的測試方法，用現有膨脹系數測定儀，將測試樣品加工為扁平條狀，兩端切割成三角形，再將兩端頂的頂角磨出小平面，將測試樣品置于石英動桿和石英托架之間，兩個小平面分別與石英動桿和石英托架接觸，待測定儀穩定后進行檢測。

這種測試方法對樣品的尺寸要求不是特別的苛刻，從而體現了此方法的簡便性，但為保證測試數據的穩定性，樣品長度最好在(100±5)mm之間，兩端所切割成的三角形的角度也無要求，樣品厚度無要求優選1-4mm；通常在樣品原有厚度的基礎上兩尖端打磨后所形成的小平面的寬度為1±0.5mm，長度與測試樣品厚度一致即可。測試時樣品必須垂直放置于石英托架上，而且樣品的中心線與石英動桿的中心線必須重合，從不同方向觀察、控制其放置情況即可。

本發明測試方法簡便，準確度高。進行測試時將管狀產品做成片狀樣品，不會改變產品的性能，樣品可直接用玻璃刀在玻璃管上進行切割制取，兩端切割成三角形，在尖端(頂端)磨出兩個小平面，把尖端打磨成小平面非常容易，樣品測試時接觸面積大大減少，樣品打磨時端面的平齊度就可以很好的進行控制，測試結果就不會受到端面平齊度的影響。2006年12月份我們在國家輕工業玻璃產品質量監督檢測中心測試的玻璃管線膨脹系數為3.28×10^-6K^-1，此玻璃管我們留有樣品作為標準樣管(用拉絲比較法測試玻璃管線膨脹系數時需使用的標樣)，我們用本發明方法測試標樣膨脹系數也為3.28×10^-6K^-1，說明測試的準確度很高。

附圖說明

圖1為本發明測試時樣品安裝圖；

其中1為石英動桿，2為樣品，3為石英托架。

具體實施方式

為了探索利用膨脹系數測定儀測定太陽能熱水器用全玻璃真空太陽集熱管3.3玻璃管的膨脹系數，同時能對玻璃管的生產加工工藝有所指導，我們進行了一系列的測試實驗。下面選擇其中部分實驗進行闡述：

實施例1

首先對膨脹系數測定儀進行校準，我們選用了一種稱為B40玻璃的玻璃棒(按標準要求直徑為Φ5，經中國建筑材料科學研究院測定其膨脹系數為4.0×10^-6K^-1)用皇明太陽能股份有限公司檢測技術中心購置的北京萬維網安科技有限公司制造的ZNO-I型膨脹系數測定儀測定它的膨脹系數，結果如表1所示：

表1玻璃棒測試記錄