在玻璃容器的生产制造流程中,内应力检测是把控产品质量的关键环节。退火后的玻璃仪器若残留内应力,不仅会影响其物理化学性能,还会显著缩短使用寿命。依据 GB/T 15726-2021 标准,基于光学偏振原理的应力检测方法,配合济南 Reliable reallab 瑞莱铂的玻璃容器偏光应力仪 BLY-06,为准确测量玻璃内应力提供了可靠方案。
一、检测原理与核心概念
该检测技术以光学偏振原理为基础,核心组件由起偏装置和检偏装置构成。起偏装置能够将自然光转化为特定振动方向的偏振光,通常安装在光源与待测样品之间;检偏装置则位于样品与观察者之间,用于分析透过样品后的偏振光变化情况。二者相互配合,能够精准揭示玻璃内部的应力分布状态。
玻璃在理想状态下属于各向同性的均匀材料,但内应力的存在会打破这种均匀性,使其呈现各向异性,并引发光的双折射现象。在检测过程中,利用玻璃容器偏光应力仪 BLY-06 测量由双折射产生的光程差,再通过单位厚度的光程差值来量化内应力大小。由于同一类型玻璃的应力光学常数恒定,因此光程差与应力水平呈现直接对应关系。
二、样品准备与仪器环境要求
(一)样品准备规范
用于检测的玻璃仪器必须是退火后的成品,且未经过其他试验处理。为保证测量结果的准确性,样品需在实验室内静置至少半小时,使其充分适应环境温度。此外,操作人员需佩戴手套,避免直接接触样品,防止表面污染或温度变化对检测结果造成干扰。
(二)仪器性能指标
检测工作需使用高精度的玻璃容器偏光应力仪 BLY-06,该仪器配备优质偏振元件和保护件,光场亮度不低于 120 cd/m²,偏振度至少达到 99%,偏振场直径不少于 85 mm。同时,仪器需配备 565 nm 全波片和四分之一波片,且波片的慢轴与起偏装置的偏振平面呈 90° 角。检偏装置可相对起偏装置旋转,且配备精度为 1° 的旋转角度测量装置,仪器整体精度需优于 3 nm。
(三)实验环境条件
实验环境需严格控制在温度 10℃ - 35℃,相对湿度低于 80%,并且保持光线较暗,以最大程度减少外界因素对检测结果的干扰。
三、详细检测流程
(一)仪器校准步骤
首先对玻璃容器偏光应力仪 BLY-06 进行零点调整。插入四分之一波片时,确保视场呈现最暗状态;插入全波片时,视场应显示紫红色,以此保证仪器处于最佳工作状态。
(二)定性分析方法
将全波片置入视场,放入待测样品,通过观察干涉色的变化进行定性判断。若视场保持紫红色或仅有轻微变化,表明样品内应力较小;若出现天蓝色、绿色或橙黄色等干涉色,则说明对应区域的双折射光程差较大,内应力较高。
(三)定量测量操作
底部测量:插入四分之一波片,调整至暗视场,放入样品后从顶部观察底部。若内应力较小,视场中会出现模糊的暗十字。旋转检偏装置,使暗十字分离为两个反向移动的圆弧,凹侧呈现蓝灰色,凸侧呈褐色。选定目标点,旋转检偏装置直至蓝灰色刚被褐色取代,记录旋转角度并测量该点厚度。通过旋转样品,找出最大应力点并重复上述测量操作。
侧壁测量:将样品轴线与偏振平面成 45° 角放置,观察侧壁亮暗区域。旋转检偏装置,直至暗区完全取代亮区,记录角度并测量两侧壁厚之和。若亮暗变化不稳定,可选择光程差较小的参考区域,测量参考区光程差后,通过倾斜样品计算单层壁的光程差。需注意,若倾斜角度超过 10°,则需参考标准进行校正。
四、结语
基于 GB/T 15726-2021 标准的玻璃容器内应力检测方法,借助光学检测技术,能够高效、精准地完成玻璃仪器内应力的定性判断与定量分析。瑞莱铂的玻璃容器偏光应力仪 BLY-06 适用于各类退火后玻璃仪器的应力检验,为玻璃容器生产行业的质量控制提供了坚实的技术支撑,助力企业生产出高品质的玻璃产品。
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