玻璃表面張力測(cè)定儀操作說明

一、原理概述：

熔體內(nèi)部的分子所受到的吸引力在各個(gè)方向都是平衡的，但在液體表面上的分子則因受到內(nèi)部的引力遠(yuǎn)大于外部氣體分子的引力，結(jié)果使表面有向內(nèi)收縮的趨勢(shì)，對(duì)一滴液體，總是趨向形成球形。液體表面存在這種使表面縮到最小的力稱為表面張力。

本儀器裝置采用玻璃絲收縮法測(cè)定軟化溫度范圍內(nèi)的表面張力。儀器的測(cè)試原理是將一定長(zhǎng)度與直徑的玻璃絲自由懸掛于一定溫度的電爐中，使玻璃絲局部受到加熱，在升溫至保溫的過程中，玻璃絲起初因受熱膨脹而伸長(zhǎng)，繼之處于爐內(nèi)高溫帶的玻璃絲因軟化在表面張力作用下開始收縮，結(jié)果在這段玻璃絲上形成了一個(gè)橄欖型的結(jié)節(jié)。當(dāng)軟化部分玻璃的表面張力與下端玻璃絲重量達(dá)到平衡后，結(jié)節(jié)不再增大，通過測(cè)定下端玻璃絲的重量，便可計(jì)算出在保溫溫度下玻璃的表面張力。該裝置用于科研，教學(xué)領(lǐng)域?qū)ΣＡЪ袄w維絲表面張力的測(cè)試分析。

二、主要技術(shù)參數(shù)

1、立式管狀電爐，爐管尺寸Ф30×300mm。

2、最高溫度1200℃ ，使用溫度1000℃。

3、K型分度號(hào)測(cè)溫?zé)犭娕肌?/span>

4、爐膛控溫≤±1℃，爐內(nèi)均溫區(qū)長(zhǎng)：100mm。

5、可控硅調(diào)壓，智能溫度控制儀，實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)，程序升溫，可任意設(shè)定程序段，保溫時(shí)間。

6、試樣制備：用玻璃棒拉成直徑為0.17～0.27mm的玻璃絲，要求玻璃絲全長(zhǎng)呈圓形，粗細(xì)均勻，直徑誤差不大于0.05mm，通過試驗(yàn)來確定長(zhǎng)度。

7、供電：220V，功率≤2KW

三、試驗(yàn)步驟

1、將試樣的一端燒成一個(gè)小圓球，懸掛在穿有小孔的鐵片中，然后安放在電爐爐管的中心，必須注意勿使玻璃絲與爐管相碰。熱電偶端放在爐內(nèi)溫度最高處（中心位置），冷端與控溫儀相連，絲下端露出爐子外面，光源燈打開后在面板上有投影顯示。

2、啟動(dòng)電源，并在之前檢查連線是否正常，符合要求。設(shè)定好智能儀表TCW-32B 的升溫速率，升溫曲線詳細(xì)操作說明參照TCW-32B 說明書。按啟動(dòng)按鈕后再將儀表置于運(yùn)行狀態(tài)，電爐方可正常升溫。

3、面板投影讀數(shù)用于觀察玻璃絲長(zhǎng)度變化，待試樣不再縮短時(shí)，迅速將試樣從爐中取出，在空氣中冷卻。

4、用卡尺或千分尺每隔2cm測(cè)定玻璃絲直徑一次，在玻璃絲變形開始處用金剛石刀切去，拿下的玻璃絲在天平上稱量。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于下表中

按下式計(jì)算某溫度下玻璃的表面張力δ單位dyn/cm

δ=2P/лd.g

P：由下端到變形為零的一點(diǎn)玻璃絲重量（g）

d: 玻璃絲的平均直徑（cm）

g：重力加速率 （cm/s²）

五、配置

1、管式電爐              一臺(tái)

2、溫度控制器（PID調(diào)節(jié)） 一臺(tái)

3、讀數(shù)顯微               一套

4、天平（數(shù)字式，100g）   一臺(tái)（用戶自備）

5、溫控儀說明書           一份

6、說明書                 一份

7、合格證                 一份