[發明專利]一種硫系玻璃剪切黏度的測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 202111465609.2
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114112794A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 周鵬;趙華;劉永華;祖成奎
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: G01N11/10
• 分類號: G01N11/10;G01N11/12
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 孟阿妮;劉鐵生

本發明是關于一種硫系玻璃剪切黏度的測量裝置及測量方法，該測量裝置包括:加熱系統，包括容器和用于給容器加熱的加熱裝置；擠壓系統，設置在容器內，用于擠壓容器內的玻璃樣品；測量系統，包括連通管、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；所述連通管的一端與所述容器的下方相連通，所述連通管的下方間隔距離設置有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器。本發明將玻璃樣品的測試環境設置為密閉的石英容器，解決了玻璃樣品測試過程氧化、分解問題，由于測試樣品處于密封環境，因此在測試過程中避免了揮發物對測試者健康的損害的問題。采用本發明的裝置可多次重復測試，設置擠壓系統，可滿足高溫黏度測試的需求。

技術領域

本發明屬于光學材料測試技術領域，特別是涉及一種硫系玻璃剪切黏度的測量裝置及測量方法。

背景技術

硫系玻璃作為一種紅外光學材料，以其在紅外波段透過光譜范圍寬、光熱特性穩定、化學穩定性優異、性能連續可調、制備成本低、容易加工以及與單晶鍺等紅外晶體材料在一些性能上具有互補性等優點，在紅外光學部件設計中，熱差系數低硫系玻璃和高熱差系數晶體材料組合應用與紅外光學系統中，可極大豐富紅外光學材料的選擇范圍，增加系統設計的靈活性，簡化系統結構，更為重要的是可顯著改善系統在不同環境下(-55℃～130℃)的成像質量，提升紅外熱成像等光學系統的溫度自適應性能，滿足系統無熱化設計要求，因此，硫系玻璃被視為新一代溫度自適應紅外光學系統核心透鏡材料，可廣泛應用于軍用(夜視槍瞄、紅外肩扛導彈、戰機夜視巡航等)和民用(汽車夜視、安防監控等)紅外系統中，其市場前景巨大。

但是硫系玻璃為非氧化物玻璃，玻璃結構主要由橋硫鍵組成，強度遠遠低于橋氧鍵，其網絡結構的穩定性直接影響了玻璃多方面的物化性能。硫系玻璃的內在結構穩定性、熱學性能、力學性能以及玻璃的成型嚴重制約了它在光電行業的應用，因此研究硫系玻璃黏溫特性，對玻璃元件的生產效率和質量的提升有非常重大的意義。

根據標準GBT10247-1988，目前黏度測試方法主要有毛細管法、落球法、旋轉法和振動法。旋轉法的高溫黏度計主要是通過浸入被測液中的轉子的持續旋轉形成的扭矩來測量黏度值，扭矩與浸入樣品中的轉子被黏性拖拉形成的阻力成比例，因而與黏度也成比例，即在高溫狀態下用轉子測定熔體的黏度特性，這需要儀器具有對溫度的精確控制以及對黏度的精確測量等特點。而毛細管法適合于測試運動黏度，且選用的玻璃毛細管黏度計為平開維奇黏度計、坎農一芬斯克黏度計、烏別洛特黏度計和逆流型坎農一芬斯克黏度計，該方法主要是針對常溫為液體的物質的黏度進行測試而對于無色光學玻璃高溫黏度的方法較多，如振蕩阻滯法、旋轉法轉筒法、轉球法、稱球法升球法、落球法等等。但這些的玻璃盛放容器為開放形式，因此高溫下無法避免紅外硫系光學玻璃組份與空氣的反應以及分解揮發。硫系玻璃加熱易氧化、分解。采用普通光學玻璃黏度的測試方法對硫系玻璃進行測量會出現測試結果重復性不高，高溫黏度無法測試，測試過程中揮發物對測試者健康的損害等問題。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種硫系玻璃剪切黏度的測量裝置，所要解決的技術問題是硫系玻璃在測試工程中易氧化和分解，并出現測試結果重復性不高，高溫黏度無法測試，測試過程中揮發物對測試者健康的損害的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種硫系玻璃剪切黏度的測量裝置，包括:

加熱系統，包括容器和用于給容器加熱的加熱裝置；

擠壓系統，設置在容器內，用于擠壓容器內的玻璃樣品；

測量系統，包括連通管、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；

所述連通管的一端與所述容器的下方相連通，所述連通管的下方間隔距離設置有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器。

進一步地，還包括：

樣品收集系統，包括收集箱，連接在所述連通管的另一端，用于測試結束后的樣品收集。