平板玻璃虹彩检测方法及分布探讨

　　在平板玻璃生产中，渗锡量是判断锡槽密封效果及工艺制度是否合理的关键指标。当玻璃表面渗锡量达到一定程度时，玻璃热加工后就会出现影响使用的虹彩现象。
　　JC/T2128-2012超白浮法玻璃及新修订的平板玻璃国标对玻璃虹彩都做出了要求，但JC/T2128-2012对虹彩检测的步骤和方法制定比较简单，实际操作中受外界因素影响较大。通过对全国29家平板玻璃企业提供的30个批次的样品进行虹彩检测并结合渗锡量测定，研究发现了平板玻璃渗锡量和虹彩的关系及平板玻璃虹彩较适宜的观察方法。
　　为验证平板玻璃虹彩检测方法的适用性和可靠性，结合了渗锡量的检测，其方法采用苯基荧光酮-十六烷基三甲基溴化铵分光光度法，其原理是用氢氟酸-硝酸混合酸溶液侵蚀玻璃试样表面，使渗锡全部转入混合酸溶液中。以高锰酸钾将二价锡全部氧化成四价锡。在硫酸介质中锡(Ⅳ)-苯基荧光酮-十六烷基三甲基溴化铵生成红色三元络合物。于波长510nm处测量其吸光度。在一定浓度范围内，吸光度与锡的浓度成正比。由此可以计算出玻璃试样单位表面积上的渗锡量(pg/cm2)
　　玻璃经过热处理，渗入玻璃表面层的二价锡离子氧化成四价锡离子，由于氧原子的引入，使表面体积膨胀。氧化亚锡的分子单胞体积为0.0693967nm，二氧化锡的分子单胞体积0.0715079nm3，体积膨胀的结果致使表面上出现分子之间的互相挤压，致使表面出现微皱褶。这些皱褶的尺寸接近于可见光波长的尺寸，因此会对可见光产生明显的干涉，光的干涉结果表现为虹彩。
　　试验前**用锡面测定仪确定沾锡面，将热处理炉加热730℃且稳定后，将试样沾锡面朝上，水平放入热处理炉，热处理时间参考JC/T2128-2012进行，达到热处理时间后将试样取出，放入退火降温箱自然缓慢冷却，将冷却后的试样放入虹彩观察箱，观察箱的尺寸、结果及灯光位置和光强均作出了详细规定。在试样正前方距试样600mm、俯角45°-60°处用偏振镜片观察试样，转动偏振镜记录*清晰时的虹彩情况。该方法确定了光源和光照强度，观察距离和观察角度，通过使用偏振镜把观察光线转换成偏振光，可以非常清楚地观察虹彩影响，具有可重复性，同时通过计算机对干涉条纹的影像处理，可实现电脑自动判读。
　　通过渗锡量的测定，也直接验证了该检测方法的可靠性。通过对比分析发现，玻璃表面渗锡量越高，虹彩越重，但玻璃虹彩与渗锡量之间没有严格的线性关系。表1依次为不同厚度左、中、右渗锡量与虹彩的关系。
　　数据分析
　　通过对检测数据分析结合对送检企业的调研，得出如下结论：
　　1)同一厚度不同企业生产的平板玻璃渗锡量和虹彩有较大差异，这主要和企业装机水平及窑炉密封性有关，技术先进、窑炉密封好，渗锡量低，虹彩轻微；
　　2)玻璃带与锡液接触时间越长，渗锡量越高，即玻璃板越厚，渗锡量越大，虹彩加重；
　　3)在玻璃板厚度方向，由表及里，渗锡量逐渐减少；
　　4)沿板宽方向两边渗锡量高，中部*低。玻璃板上表面渗锡量低，下表面渗锡量高；
　　5)试验中玻璃虹彩四角*为明显，这可能和角部降温较快有关。
　　试验中不同人员操作及观察视觉对试验数据会产生偏离，但总体可控。
　　渗锡量和虹彩检测对平板玻璃企业控制窑炉热工参数具有重要意义。其结果可以直接反应窑炉工艺状况，为企业调整和改善工艺参数提供理论依据。平板玻璃窑炉热工的改善不仅可以提高产品质量降低能耗，特别是锡的消耗，而且可以大幅减少有害气体排放，降低环境污染。
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