[实用新型]一种玻璃软化点测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学材料测试技术领域，具体涉及一种玻璃软化点测试装置。能够准确测试出玻璃的软化温度，从而为玻璃光纤的拉制工艺制定提供可靠的数据依据。

背景技术

随着光电产品市场的激烈竞争和发展，玻璃光纤在医疗、航空、军事、照明及装饰行业的应用越来越广泛。而玻璃软化点对于光纤玻璃来讲已经成为一个非常重要的评估参数。而目前常用的软化点测试装置有石英膨胀仪如图 1和拉丝装置如图3所示。石英膨胀仪的测试原理是利用示差法，即利用热稳定性良好的材料——石英玻璃(棒和管)在较高温度下，其线膨胀系数随温度改变很小的性质。当温度升高时，石英玻璃与其中的待测试样与石英玻璃棒都会发生膨胀，但是待测试样的膨胀比石英玻璃管上同样长度部分的膨胀要大。因而使得与待测试样相接触的石英玻璃棒发生移动，这个移动是石英玻璃管、石英玻璃棒和待测试样三者的同时伸长和部分抵消后在千分表上所显示的                                                L值，算出待测试样的热膨胀系数。然后作出热膨胀曲线(如图2)，即得出其软化温度Tf。石英膨胀仪要求试样直径为3～5毫米，长为18～60毫米的待测棒。而拉丝法测试的基本原理是将一根直径为0.65mm，长度为235mm的圆形玻璃纤维，放置在以5±1℃/min升温速率的特制炉子中，对其上部100mm长度的玻璃纤维进行加热，借自身重力作用，玻璃纤维以每分钟长1mm时的温度即为玻璃的软化点。但总体来讲，以上两种测试装置及测试方法所要求的测试样品直径均不大于5mm，而以5±1℃/min的升温速率相对较快，因此当测试样受到辐射加热后，不能准确的得到试样长度随温度的变化而变化的量值。通常光纤预制棒的直径均大于5mm，故采用上述方法测试材料的软化点，对于光纤拉制工艺的制定没有实际的参考意义。因此，发明一种能够测试直径大于5mm样品的软化点测试装置就显得非常必要。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种玻璃软化点测试装置，为玻璃光纤的生产提供技术保证。

本实用新型的技术解决方案是：一种玻璃软化点测试装置，其特征在于：包括加热炉、上保护罩、下保护罩、样品支架及压杆及载荷；其中，上保护罩、下保护罩、样品支架及压杆的材质为石英材质或零膨胀玻璃材质；下保护罩固定在加热炉内；样品支架的上部设有V型槽，侧面开有热电偶孔，样品支架设置在下保护罩内底部中央，下保护罩及加热炉上开有与热电偶孔对应的通孔，热电偶穿过该通孔设置在热电偶孔内；压杆从上保护罩上端的固定孔穿入至样品支架，载荷设置在测试压杆上端，压杆位于上保护罩外，而且杆上固定有横向的指针，还包括与该指针配合的刻度盘。

本实用新型的技术解决方案中所述的下保护罩上连接有通气管；上保护罩与下保护罩的接触端口为密封端口。

本实用新型的技术解决方案中所述的加热炉为上端开口、四周和底部电阻丝缠绕的加热结构，熔炉内膛形状与下保护罩下部一致。

本实用新型的技术解决方案中所述的样品支架为四方体，V型槽开在该四方体上表面的中央，热电偶孔方向与V型槽方向垂直，且高于V型槽的底部。

本实用新型的技术解决方案中所述的上保护罩内设有支撑架，支撑架的中部开有一个与固定孔对应的通孔。

本实用新型的技术解决方案中所述的指针采用千分尺。

本实用新型包括加热炉、保护罩、样品支架及压杆及载荷五部分，抛光后的圆形待测试样放置在样品支架上面。待测试样处于加热炉的中部位置，测温热电偶放置在待测试样下部的样品支架内。保护罩分为下、下两部分，且上、下两部分配合较为严密；测试压杆通过上保护罩深入到保护罩内与待测试样中部紧密接触，测试压杆上部装有载荷；保证压杆加载一定的重力且垂直作用在待测试样上；测试压杆上部设计有指针，指针的顶端指向刻度盘；下保护罩连接通气管，当需要时向保护罩内通入惰性气体，并使气体缓慢慢循环流动，防止玻璃在升温过程中玻璃组分的挥发。随着待测试样缓慢加热开始软化，中间的石英玻璃棒慢慢落下，带动连接石英棒的指针偏转，从而标志着玻璃软化，当时的温度即为玻璃的软化点Tf。