CN108254404A - 一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置及方法 - Google Patents

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鱼卫芳
张良
梁中慧
白睿
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Abstract

本发明公开了一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置及测试方法，在高温加热炉的放料口通过耐高温透明玻璃密封，在耐高温透明玻璃上设有高清摄像机，将待测样品放置于高温加热炉内用于放置待测样品的样品搁置架上，利用样品搁置架上设有的刻度网线记录样品变化尺寸，利用高温加热炉先对待测样品进行退火处理，自然冷却后，不用对待测样品进行挪移，避免了二次破坏或者受外界环境影响，同时再对样品在高温加热炉内进行热膨胀系数测量，使用高清摄像机实时记录待测样品的变化尺寸，能够准确观察待测样品的变化情况，保证测试结果准确性。

Description

一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置及方法
技术领域
本发明属于TFT-LCD基板玻璃检测技术领域，涉及一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置及方法。
背景技术
玻璃的热膨胀系数是玻璃重要的物理性质，玻璃的热膨胀系数指其线性膨胀系数，即玻璃在单位时间单位长度上的伸长量，玻璃的热膨胀系数对玻璃的成型、退火有重要的意义，通过表征玻璃的热膨胀系数可以对比玻璃的热力学稳定性，通常为尽量减小玻璃本身应力对测试结果的影响，会将玻璃在马弗炉中做退火处理后，再取出放入热膨胀仪中测试，测试过程中，往往采取加热前测量长度，加热后取出测量长度，再计算玻璃的热膨胀系数，而在测量过程中，由于加热后，温度过高，不能及时进行测量，受到温度影响，造成测量的结果不准确，同时对于在转移过程中造成二次伤害，影响测试结果准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置及方法，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，包括高温加热炉，高温加热炉上端设有放料口，高温加热炉的放料口通过耐高温透明玻璃密封，耐高温透明玻璃上设有高清摄像机，高温加热炉内设有用于放置待测样品的样品搁置架，样品搁置架上设有刻度网线。
进一步的，样品搁置架为耐高温材料。
进一步的，高温加热炉内设有搁置台，搁置台上用于放置样品搁置架，测试开始时，待测样品边线与刻度网线平齐。
进一步的，高温加热炉内设有温度传感器和加热装置，高清摄像机、温度传感器和加热装置均连接与计算机系统，通过计算机系统记录加热温度和加热时间。
进一步的，样品搁置架为U型槽状，样品搁置架的U型槽底设有刻度网线。
进一步的，其中高温加热炉为马弗炉。
一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试方法，包括以下步骤：
步骤1)、将待测样品放置在高温加热炉内进行退火处理，
步骤2)、退火处理后，对高温加热炉进行热膨胀加热，同时开启高温加热炉1记录待测样品尺寸变化过程；
步骤3)、计算待测样品的热膨胀系数δ：
式中：L1为热膨胀后尺寸，L2为样品原有尺寸，△T为热膨胀温度变化量。
进一步的，步骤1)中，将待测样品裁切成矩形玻璃块，使待测样品边缘与样品搁置架上的刻度网线对齐放置。
进一步的，步骤1)中，以10℃/min的升温速率从室温升温至800℃，在最高温800℃下保温50min，然后自然冷却降温到室温，完成待测样品的退火处理。
进一步的，步骤2)中，以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，完成待测样品热膨胀系数测定时温度加热，同时通过高清摄像机实时记录待测样品变化图。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置及测试方法，在高温加热炉的放料口通过耐高温透明玻璃密封，在耐高温透明玻璃上设有高清摄像机，将待测样品放置于高温加热炉内用于放置待测样品的样品搁置架上，利用样品搁置架上设有的刻度网线记录样品变化尺寸，利用高温加热炉先对待测样品进行退火处理，自然冷却后，不用对待测样品进行挪移，避免了二次破坏或者受外界环境影响，同时再对样品在高温加热炉内进行热膨胀系数测量，使用高清摄像机实时记录待测样品的变化尺寸，能够准确观察待测样品的变化情况，保证测试结果准确性。
进一步的，高温加热炉内设有搁置台，搁置台上用于放置样品搁置架，保证样品搁置架居中放置，便于观察。
进一步的，样品搁置架为U型槽状，样品搁置架的U型槽底设有刻度网线，防止待测样品掉落，便于待测样品的取放。
进一步的，高温加热炉内设有温度传感器和加热装置，高清摄像机、温度传感器和加热装置均连接与计算机系统，通过计算机系统记录加热温度和加热时间，能够准确计算在不同温度段内的热膨胀系数，保证了控制精度。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明样品搁置架结构示意图。
其中，1、高温加热炉；2、耐高温透明玻璃；3、高清摄像机；4、样品搁置架；5、温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，包括高温加热炉1，高温加热炉1上端设有放料口，高温加热炉1的放料口通过耐高温透明玻璃2密封，耐高温透明玻璃2上设有高清摄像机3，高温加热炉1内设有搁置台，搁置台上用于放置样品搁置架4，样品搁置架4上设有刻度网线，样品搁置架4上用于放置待测样品，高清摄像机3镜头对准样品搁置架4上表面，测试开始时，待测样品边线与刻度网线平齐。
样品搁置架4为耐高温材料；高温加热炉1内设有温度传感器5和加热装置，高清摄像机3、温度传感器和加热装置均连接与计算机系统，通过计算机系统记录加热温度和加热时间。
如图2所示，样品搁置架4为U型槽状，样品搁置架4的U型槽底设有刻度网线。
其中高温加热炉1为马弗炉。
一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试方法，包括以下步骤：
步骤1)、将待测样品放置在高温加热炉内进行退火处理，
步骤2)、退火处理后，对高温加热炉进行热膨胀加热，同时开启高温加热炉1记录待测样品尺寸变化过程；
步骤3)、计算待测样品的热膨胀系数δ：
式中：L1为热膨胀后尺寸，L2为样品原有尺寸,△T为热膨胀温度变化量。
步骤1)中，将待测样品裁切成矩形玻璃块，使待测样品边缘与样品搁置架上的刻度网线对齐放置；能够方便读出初始刻度，便于待测样品尺寸的测量。
步骤1)中，以10℃/min的升温速率从室温升温至800℃，在最高温800℃下保温50min，然后自然冷却降温到室温，完成待测样品的退火处理。
步骤2)中，以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，完成待测样品热膨胀系数测定时温度加热。

Claims (10)

1.一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，其特征在于，包括高温加热炉(1)，高温加热炉(1)上端设有放料口，高温加热炉(1)的放料口通过耐高温透明玻璃(2)密封，耐高温透明玻璃(2)上设有高清摄像机(3)，高温加热炉(1)内设有用于放置待测样品的样品搁置架(4)，样品搁置架(4)上设有刻度网线。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，其特征在于，样品搁置架(4)为耐高温材料。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，其特征在于，高温加热炉(1)内设有搁置台，搁置台上用于放置样品搁置架(4)，测试开始时，待测样品边线与刻度网线平齐。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，其特征在于，高温加热炉(1)内设有温度传感器(5)和加热装置，高清摄像机(3)、温度传感器和加热装置均连接与计算机系统，通过计算机系统记录加热温度和加热时间。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，其特征在于，样品搁置架(4)为U型槽状，样品搁置架(4)的U型槽底设有刻度网线。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试装置，其特征在于，其中高温加热炉(1)为马弗炉。
7.一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)、将待测样品放置在高温加热炉内进行退火处理，
步骤2)、退火处理后，对高温加热炉进行热膨胀加热，同时开启高温加热炉1记录待测样品尺寸变化过程；
步骤3)、计算待测样品的热膨胀系数δ：
式中：L1为热膨胀后尺寸，L2为样品原有尺寸，△T为热膨胀温度变化量。
8.根据权利要求7所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试方法，其特征在于，步骤1)中，将待测样品裁切成矩形玻璃块，使待测样品边缘与样品搁置架上的刻度网线对齐放置。
9.根据权利要求7所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试方法，其特征在于，步骤1)中，以10℃/min的升温速率从室温升温至800℃，在最高温800℃下保温50min，然后自然冷却降温到室温，完成待测样品的退火处理。
10.根据权利要求7所述的一种玻璃退火及线性膨胀系数一体测试方法，其特征在于，步骤2)中，以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，完成待测样品热膨胀系数测定时温度加热，同时通过高清摄像机实时记录待测样品变化图。
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