CN105629077B - 一种测量熔融态玻璃电导率的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测量熔融态玻璃电导率的装置，包括管式高温炉，管式高温炉内设有用于放置玻璃料的刚玉舟，刚玉舟的内腔设有两个电极，所述装置还包括数字万用表，所述两个电极分别通过导线连接至数字万用表；按照工艺要求控制管式高温炉的升温曲线，对熔融态玻璃两端施加电压，随着温度的降低，熔融态玻璃的电导率也随着下降，流经熔融态玻璃的电流也随着降低，通过公式α=I*L1/(U*L2*d)即可计算出熔融态玻璃的电导率；本发明可以测试不同种类的玻璃在熔融状态下的电导率，从而为电助熔型玻璃熔制提供依据，取得玻璃熔化的最佳效果，进而获得高品质的玻璃产品；本发明的装置简单，成本低，测试方便迅速，数据可靠。

Description

一种测量熔融态玻璃电导率的装置及方法

技术领域

本发明涉及玻璃制造生产领域，具体是一种测量熔融态玻璃电导率的装置及方法。

背景技术

玻璃在室温下属于电绝缘材料，当玻璃温度超过转变温度后，其电导率快速上升，尤其是达到熔融状态后，将变成良导体。在玻璃的熔制技术中，有一种技术为电助熔，即采用电发热元件对玻璃配合料进行加热熔制，这就需要掌握电发热元件插入玻璃液中时，各种电阻的变化，包括电发热元件的高温电阻、玻璃液的高温电阻特性等。因此，为了给电助熔玻璃熔制技术提供有效的保证，掌握熔融状态下玻璃液的电导率就变得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量熔融态玻璃电导率的装置及方法，通过该装置与方法能够测量玻璃在熔融状态下的电导率，得到玻璃在熔融状态下的高温电阻特性，给电助熔玻璃熔制提供可靠的依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种测量熔融态玻璃电导率的装置，包括管式高温炉，管式高温炉内设有用于放置玻璃料的刚玉舟，刚玉舟的内腔设有两个电极，所述装置还包括数字万用表，所述两个电极分别通过导线连接至数字万用表。

进一步的，所述电极采用尺寸为20*20*0.5mm的铂金片，所述导线采用直径为0.5～0.8mm的铂金丝。

本发明还提供一种测量熔融态玻璃电导率的方法，包含以下步骤：

a)采用上述一种测量熔融态玻璃电导率的装置，将玻璃料放入刚玉舟内；

b) 按照工艺要求控制管式高温炉的升温曲线，以3℃/min的速率使管式高温炉由室温升至1600℃，在1600℃温度下保温1小时，使玻璃料完全熔融，然后控制管式高温炉以2.5℃/min的速率降至1200℃；

c)在步骤b的降温过程中，通过数字万用表在两个电极上施加一个恒定的直流电压，并通过数字万用表记录降温过程中流经熔融态玻璃的电流；

d)通过公式α= I*L1/(U*L2*d)计算得到熔融态玻璃电导率，公式中α为熔融态玻璃电导率，U为施加的直流电压，I为流经熔融态玻璃的电流，L1与L2分别为刚玉舟的长度与宽度，d为熔融态玻璃的厚度。

本发明的有益效果是，对熔融态玻璃两端施加电压，随着温度的降低，熔融态玻璃的电导率也随着下降，流经熔融态玻璃的电流也随着降低，通过公式即可计算出熔融态玻璃的电导率；本发明可以测试不同种类的玻璃在熔融状态下的电导率，从而为电助熔型玻璃熔制提供依据，取得玻璃熔化的最佳效果，进而获得高品质的玻璃产品；本发明的装置简单，成本低，测试方便迅速，数据可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中熔融态玻璃电导率温度曲线图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种测量熔融态玻璃电导率的装置，包括管式高温炉1，管式高温炉1内设有用于放置玻璃料的刚玉舟2，刚玉舟的长度L1=40mm，刚玉舟的宽度L2=20mm；刚玉舟2的内腔设有两个电极，即第一电极3a与第二电极3b，两个电极均采用铂金片，铂金片的尺寸为20*20*0.5mm，第一电极3a与第二电极3b竖直设置在刚玉舟2的内腔两端；所述装置还包括数字万用表5，第一电极3a与第二电极3b分别通过导线4连接至数字万用表5，所述导线4采用铂金丝，铂金丝的直径为0.5～0.8mm。

本发明还提供一种测量熔融态玻璃电导率的方法，包含以下步骤：

a)采用上述一种测量熔融态玻璃电导率的装置，将玻璃料放入刚玉舟2内，玻璃料采用经研磨筛选过的玻璃粉料，玻璃粉料粒径为0.1mm～0.5mm；

b) 按照工艺要求控制管式高温炉1的升温曲线，以3℃/min的速率使管式高温炉1由室温升至1600℃，在1600℃温度下保温1小时，使玻璃料完全熔融，然后控制管式高温炉1以2.5℃/min的速率降至1200℃；测量得到熔融态玻璃的厚度d为8mm；

c)在步骤b的降温过程中，通过数字万用表5在两个电极上施加一个恒定的直流电压U，直流电压U为24V，并通过数字万用表5记录降温过程中流经熔融态玻璃的电流I；

当温度为1550℃时，电流I为0.0747A，

当温度为1400℃时，电流I为0.0626 A，

当温度为1250℃时，电流I为0.0518 A，

根据本步骤得到一组不同温度下的电流值；

d)通过公式α= I*L1/(U*L2*d)计算得到熔融态玻璃电导率，公式中α为熔融态玻璃电导率，U为施加的直流电压，I为流经熔融态玻璃的电流，L1与L2分别为刚玉舟的长度与宽度，d为熔融态玻璃的厚度；

当温度为1550℃时，计算得到α=0.0934 S/cm，

当温度为1400℃时，计算得到α=0.0782 S/cm，

当温度为1250℃时，计算得到α=0.0647 S/cm，

将记录的所有电流值代入公式即得到一组不同温度下熔融态玻璃的电导率，从而得到如图2所示的熔融态玻璃电导率温度曲线图。

对熔融态玻璃两端施加电压，随着温度的降低，熔融态玻璃的电导率也随着下降，流经熔融态玻璃的电流也随着降低，通过公式即可计算出熔融态玻璃的电导率；本发明可以测试不同种类的玻璃在熔融状态下的电导率，从而为电助熔型玻璃熔制提供依据，取得玻璃熔化的最佳效果，进而获得高品质的玻璃产品；本发明的装置简单，成本低，测试方便迅速，数据可靠。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种测量熔融态玻璃电导率的装置，其特征在于，所述装置包括管式高温炉，管式高温炉内设有用于放置玻璃料的刚玉舟，刚玉舟的内腔设有两个电极，所述装置还包括数字万用表，所述两个电极分别通过导线连接至数字万用表。

2.根据权利要求1所述的一种测量熔融态玻璃电导率的装置，其特征在于，所述电极采用尺寸为20*20*0.5mm的铂金片，所述导线采用直径为0.5～0.8mm的铂金丝。

3.一种测量熔融态玻璃电导率的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

a)采用权利要求1或2所述的一种测量熔融态玻璃电导率的装置，将玻璃料放入刚玉舟内；

b) 按照工艺要求控制管式高温炉的升温曲线，以3℃/min的速率使管式高温炉由室温升至1600℃，在1600℃温度下保温1小时，使玻璃料完全熔融，然后控制管式高温炉以2.5℃/min的速率降至1200℃；

c)在步骤b) 的降温过程中，通过数字万用表在两个电极上施加一个恒定的直流电压，并通过数字万用表记录降温过程中流经熔融态玻璃的电流；

d)通过公式α= I*L1/(U*L2*d)计算得到熔融态玻璃电导率，公式中α为熔融态玻璃电导率，U为施加的直流电压，I为流经熔融态玻璃的电流，L1与L2分别为刚玉舟的长度与宽度，d为熔融态玻璃的厚度。