玻璃表面張力測定儀操作說明

一、原理概述：

熔體內部的分子所受到的吸引力在各個方向都是平衡的，但在液體表面上的分子則因受到內部的引力遠大于外部氣體分子的引力，結果使表面有向內收縮的趨勢，對一滴液體，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定軟化溫度范圍內的表面張力。儀器的測試原理是將一定長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，繼之處于爐內高溫帶的玻璃絲因軟化在表面張力作用下開始收縮，結果在這段玻璃絲上形成了一個橄欖型的結節。當軟化部分玻璃的表面張力與下端玻璃絲重量達到平衡后，結節不再增大，通過測定下端玻璃絲的重量，便可計算出在保溫溫度下玻璃的表面張力。該裝置用于科研，教學領域對玻璃及纖維絲表面張力的測試分析。

二、主要技術參數

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型分度號測溫熱電偶。

4、爐膛控溫≤±1℃，爐內均溫區長：100mm。

5、可控硅調壓，智能溫度控制儀，實現PID調節，程序升溫，可任意設定程序段，保溫時間。

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

7、供電：220V，功率≤2KW

三、試驗步驟

1、將試樣的一端燒成一個小圓球，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、啟動電源，并在之前檢查連線是否正常，符合要求。設定好智能儀表TCW-32B 的升溫速率，升溫曲線詳細操作說明參照TCW-32B 說明書。按啟動按鈕后再將儀表置于運行狀態，電爐方可正常升溫。

3、面板投影讀數用于觀察玻璃絲長度變化，待試樣不再縮短時，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、實驗結果

根據實驗結果記錄于下表中

按下式計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

2、溫度控制器（PID調節） 一臺

3、讀數顯微               一套

4、天平（數字式，100g）   一臺（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