Нормируемые показатели качества стекла

Показатель преломления, коэффициент дисперсии Нормируется пять категорий качества со следующими допустимыми отклонениями delta n e и delta v e от номинальных значений:

Однородность по n e партии заготовок Характеризуется наибольшей разницей delta n e в поставляемой партии заготовок. Установлено четыре класса по n e :

Интегральный показатель ослабления, коэффициент пропускания По интегральному показателю ослабления стекла mu А и коэффициенту пропускания tau А для источника А установлены восемь категорий, характеризующихся предельными значениями, указанными в таблице:

Двулучепреломление По двулучепреломлению установлены пять категорий, характеризуемых разностью хода лучей при длине волны 550 нм, измеряемой в месте и направлении, указанном в таблице:

Пузырность Пузыри в стекле и приравниваемые к ним включения и узловые свили образуются при варке стекла.
Пузырность классифицируется группой, устанавливающей допустимую суммарную площадь сечений пузырей с размером более 0,05 мм в 100 см 3 стекла. Пузыри с размерами менее 0,05 мм во внимание не принимаются.

При заказе заготовок больших габаритов (более 500мм) количество и размер включений оговариваются при заказе. В каталоге указаны группы пузырности, которые могут быть обеспечены как наивысшие для стекла данной марки.

Источник

Свильность

Свили являются резко выраженными локальными оптическими неоднородностями стекла. Они представляют собой прозрачные нитевидные или слоистые включения, имеющие показатель преломления, отличный от показателя преломления основной массы стекла. Присутствие в стекле свилей снижает качество изображения. Класс бессвильности стекла характризуется отсутствием видимых включений различного рода при осмотре стекла в определенных условиях в одном (А) или двух (Б) взаимно перпендикулярных нправлениях. Установлены две категории бессвильности. При осмоте стекла на установке, градуированной по контрльным образцам свилей, соответствующих 1-ой и 2-ой категориям бессвильности, свили не должны обнаруживаться (ГОСТ). Стекло, бессвильное в двух взаимно перпендикулярных направлениях, бессвильно и в любом двугом направлении.

Мелкие и крупные нитевидные одиночные свили не оказывают влияния на технологию обработки заготовки. Свили в виде слоев вызывают астигматизм поверхности. В местах выхода на поверхность узловых или одиночных свилей возникают местные ошибки поверхности.

В продолжение тематики разработки оригинальных оптических систем инвертированных микроскопов, а также…

Некоторые микроскопические объекты отличаются такими нюансами, как расположение в той или иной среде,…

Всё последнее время наши специалисты отрабатывали концепцию и выполняли проектирование принципиально…

Новая наша разработка в проекте Labor-Microscopes™ вызвана, к сожалению, ситуацией с короновирусной инфекцией,…

Источник

Что такое свили в оптике

Стекло и изделия из него

Термины и определения

Glass and glass products. Visual faults. Terms and definitions

Дата введения 2015-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Институт стекла»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 октября 2013 г. N 60-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 1992-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32361-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2016 г.

Введение

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области пороков стекла и изделий из него.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них произвольные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, относящиеся к определенному понятию. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В стандарте приведены иноязычные эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.

В стандарте приведен алфавитный указатель терминов на русском языке, а также алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий, относящихся к порокам стекла и изделий из него.

Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуется использовать в правовой и технической документации, нормативных документах, а также научной, учебной и справочной литературе.

2 Термины и определения

1 порок: Видимый невооруженным глазом недостаток, ухудшающий внешний вид и/или ограничивающий возможность использования стекла (изделия из стекла).

2 разрушающий порок: Порок, нарушающий целостность изделия из стекла: трещина, посечка, отлип.

3 неразрушающий порок: Порок, не относящийся к разрушающему.

4 локальный порок: Порок, имеющий примерно одинаковые размеры по разным направлениям.

5 сферический порок: Локальный порок, больший и меньший размеры которого отличаются друг от друга не более чем в два раза.

spherical fault, quasi-spherical fault

6 вытянутый порок: Локальный порок, больший и меньший размеры которого отличаются друг от друга более чем в два раза.

7 линейный порок: Порок, у которого один из линейных размеров значительно превышает другие.

linear fault, extended fault

8 пузырь: Полость в стекле различных размеров и формы.

9 закрытый пузырь: Пузырь, полость которого находится в толще стекла и не сообщается с внешней средой.

10 открытый пузырь: Пузырь, полость которого выходит на поверхность стекла и сообщается с внешней средой.

11 поверхностный пузырь: Закрытый пузырь, находящийся в непосредственной близости от поверхности стекла и сопровождающийся деформацией поверхностного слоя стекла.

12 капиллярный пузырь: Пузырь в виде капилляра, длина которого в десять или более раз превышает диаметр.

13 мошка: Пузырь, размеры которого не превышают 1 мм.

14 камень: Включение в стекле различных размеров, формы и цвета, имеющее кристаллическую структуру: продукт разрушения огнеупоров (огнеупорный камень, черная точка), непровар шихты (шихтный камень, черная точка), продукт кристаллизации стекла (рух), окалина.

15 свиль: Включение в стекле, имеющее стекловидную структуру, которое по химическому составу и/или внешнему виду отличается от основного стекла.

16 внутренняя свиль: Свиль, находящаяся в толще стекла и не влияющая на качество поверхности.

17 поверхностная свиль: Свиль, находящаяся в непосредственной близости от поверхности стекла и сопровождающаяся деформацией поверхностного слоя стекла.

18 грубая свиль: Локальная свиль с выраженной поверхностью раздела, хорошо видимая невооруженным глазом.

19 нитевидная свиль: Свиль, имеющая форму четкой или нечеткой, резко ограниченной или с постепенным переходом в массу стекла нити или пучка нитей.

20 узловая свиль: Грубая свиль с отходящими от нее нитевидными свилями.

21 шлир: Поверхностная свиль в виде капли чужеродного стекла, сохранившей свою форму.

22 отпечатки валков: Небольшие углубления на поверхности стекла, иногда сопровождающиеся налетом белого или серого цвета.

23 кованость: Мелкие деформации поверхности стекла в виде выпуклостей и вогнутостей, создающие непрерывный характерный искажающий рисунок в виде пятен, ряби различной интенсивности.

24 прилипшая крошка: Мелкие частицы стекла, приварившиеся к поверхности стекла.

25 дросс: Налипание на поверхность стекла частиц оксидов олова.

26 выщелачивание: Матовый налет или радужная окраска на поверхности стекла в виде пятен различных размеров и формы.

27 блюм: Помутнение поверхности стекла голубоватого, серовато-белого, серовато-желтого и другого оттенков после вторичной термообработки стекла.

28 скол: Углубление на кромке изделия из стекла, вызванное откалыванием части стекла.

29 выколка: Углубление на поверхности изделия из стекла, вызванное откалыванием части стекла.

30 щербление кромки: Мелкие многочисленные сколы по кромке изделия из стекла.

edge chipping, shelling

31 отбитый угол: Нарушение геометрии угла листа стекла, вызванное откалыванием части стекла.

32 выступ: Нарушение геометрии кромки изделия из стекла в виде выступа на торцевой поверхности.

33 трещина: Нарушение целостности стекла, проходящее через всю толщину.

34 посечка: Нарушение целостности стекла, не проходящее через всю толщину и имеющее ограниченную длину.

2.3 Пороки изделий из стекла

35 царапина: Острое механическое повреждение поверхности изделия в виде черты.

36 грубая царапина: Царапина шириной более 0,1 мм.

37 волосная царапина: Царапина шириной до 0,1 мм.

38 заполированная царапина: Царапина с размытыми (оплавленными) краями.

39 след от щеток: Волосные круговые царапины.

40 потертость: Механическое повреждение поверхности изделия в виде сплошной или прерывистой полосы или пятна, матовое и/или шероховатое.

41 несмываемое загрязнение: Чужеродное вещество на поверхности изделия, не удаляемое средствами для мытья стекол.

42 пятно: Участок изделия из стекла, отличающийся от остальных частей изделия по цвету, блеску, структуре, прозрачности.

43 включение: Посторонняя частица в составе изделия из стекла.

44 ворсинка: Включение в виде волоска.

45 отлип: Отслаивание (нарушение адгезии) материала (клеящего слоя, покрытия) от поверхности стекла или покрытия.

46 краевая коррозия: Изменение цвета, блеска, структуры покрытия вдоль края изделия.

47 просвет: Участок поверхности изделия из стекла, на котором частично или полностью отсутствует покрытие.

48 деформация покрытия: Неоднородность покрытия в виде выпуклостей, углублений, складок, морщин, размягчения, растрескивания.

49 деформация пленки: Складки, морщины, разрывы или частичное отсутствие полимерной пленки.

50 деформация узора: Отсутствие или искажение формы и размеров элементов узора (рисунка).

51 деформация проволоки: Разрыв проволоки, проникание проволоки на поверхность стекла, расположение проволоки в поверхностном слое стекла, сопровождающееся его деформацией, отсутствие сварки в местах пересечения проволоки.

Источник

Стекловидные включения «свили и шлиры» в стекломассе, причины их и способы борьбы с ними

Качество сваренной стекломассы характеризуется её химической (а, следовательно, и физической) однородностью и наличием инородных включений, называемых пороками. В зависимости от назначения изделий допускаются те или иные пороки, а также разное их количество. Самые строгие требования предъявляются к стеклу оптическому, затем листовому технического назначения, полированному и оконному.

В консервных банках, бутылках, армированном, орнаментном и других подобных изделиях, допускается сравнительно больше пороков при условии, если они существенно не понижают механическую и термическую устойчивость этих изделий.

Пороки стекломассы делят на три группы:

В данной статье мы попытаемся рассмотреть 2-ю группу пороков стекломассы, а именно причины образования свилей и шлиров в стекломассе в процессе варки стекла.

Практикой установлено, что при определенных условиях в стекломассе образуются «нити» — «волокна» чужеродного стекла, называемые свилями. Они отличаются от массы расплава по химическому составу и физическим свойствам, в частности по показателю преломления, вязкости, поверхностному натяжению и плотности, иногда по цвету. Более грубые стекловидные включения называют шлирами.

Свили бывают поверхностными («рельефными») или внутренними, заключенными в массе стекла. Последние могут иметь форму нитей или узелков, чаще всего с «хвостами». Различают свили грубые или тонкие; иногда они еле заметны, и выявить их можно только специальными методами (травлением, просмотром в поляризованном свете и т.д.).

Обычно, под свилью мы подразумеваем стеклообразные неоднородности в стекломассе. Следовательно, речь идет о стеклообразных включениях, отличающихся своими свойствами от окружающего стекла, и поэтому становящихся видимыми невооруженным глазом. Свиль отличается от камней и «руха» тем, что она является не твердым (кристаллическим) веществом в стекле, а стеклообразным, то есть некристаллическим, неоднородным включением.

Само собой разумеется, что по своему происхождению свиль имеет много общего с камнями (как шихтными, так и из огнеупорных материалов) или с кристаллизацией, поскольку обычно камни и «рух» сопровождаются свилью и, наоборот, в некоторых случаях свиль является источником кристаллизации.

Поэтому причиной свилью бывают те же технологические факторы, которые ведут к образованию камней или расстекловыванию. Для сравнения можно было бы сказать, что свиль, как понятие неоднородности, существует не только в жидком состоянии (стекломасса, вообще жидкость), но и в газообразном состоянии (например, потоки теплого воздуха в холодном воздухе и т.д.).

Надо отметить, что ни для одного из материалов, вырабатываемых в промышленном масштабе, свиль не является таким неприятным производственным пороком, как для стекла. Это связано с его вязкостью и прозрачностью, делающей всякую свиль явственно видимой. Влияние вязкости теоретически можно было бы воспрепятствовать повышением температуры, когда стекломасса становится подвижной, вследствие чего её гомогенизация должна протекать намного быстрее. Однако на практике идти в этом направлении нельзя, поскольку при повышении температуры происходит одновременно повышение растворимости огнеупорных материалов — один из главных источников свили в стекломассе.

Как утверждает немецкий ученый Ебсен-Мардведель, именно свиль является тем неприятелем, с которым нужно бороться с самого начала его появления. Так, пузыри также являются пороками стекла, однако они до определенной стадии процесса варки играют важную положительную роль; только начиная с осветления оказывается необходимым освободить стекломассу от пузырей.

Знание всех факторов, влияющих на процесс варки стекла, является наилучшей гарантией того, что появление пороков при варке будет предупреждено, а в случае их появления окажется возможным быстрое распознавание, выявление причин образования и устранение.

Прежде чем осуществить какое- либо мероприятие на производстве стекла для устранения свили, необходимо знать характеристику свилей и определить их вид.

Говоря о свили, мы подразумеваем под этим термином любые стеклообразные неоднородности в стекле, которые своими оптическими и другими физическими свойствами отличаются от окружающего их стекла и поэтому становятся видимыми. Тем самым мы не говорим, что свиль должна обязательно иметь другой химический состав, чем окружающее её стекло, хотя в большинстве случаев это действительно наблюдается, в зависимости от этого свиль иногда подразделяют на свиль химическую, т.е. на ту свиль, которая своим составом отличается от окружающего её стекла, и свиль термическую, то есть такую, которая от окружающего стекла отличается не составом, а тепловым прошлым, обуславливающим различие физических свойств стекла и свили.

Необходимо отметить, что термическая свиль является лишь предельным случаем, и что практически всегда приходится иметь дело со свилью химической.

Происхождение химической свили может быть различным. Для полноты картины нужно привести здесь все известные причины ей появления.

Свиль из шихты

Это свиль, образовавшаяся в результате неоднородности шихты, её расслаивания или ликвации, которые не удалось устранить в процессе варки и осветления (т.е. растворить в окружающем стекле). Часто причиной такой свили, может быть, применение стеклобоя, имеющего другой состав, чем подлежащее варке стекло.

Свиль из огнеупорных материалов

Это весьма распространенная свиль, так как свиль, образовавшаяся в результате коррозии высокоглиноземистых огнеупорных масс, характеризуется устойчивостью в стекломассе вследствие более высокого поверхностного натяжения огнеупора. Свиль может образовываться из шамота, литых огнеупорных масс (Корхарт, Корхарт-ЦАК, Монофракс и т.д.), а также и из кислых масс — динас. Динасовая свиль обычно легче резорбируется (растворяется) стеклом и, таким образом, не бывает причиной производственных пороков, по крайней мере, не в таком масштабе, как свиль из высокоглиноземистых материалов.

Свиль из огнеупорных материалов

Это весьма распространенная свиль, так как свиль, образовавшаяся в результате коррозии высокоглиноземистых огнеупорных масс, характеризуется устойчивостью в стекломассе вследствие более высокого поверхностного натяжения огнеупора. Свиль может образовываться из шамота, литых огнеупорных масс (Корхарт, Корхарт-ЦАК, Монофракс и т.д.), а также и из кислых масс — динас. Динасовая свиль обычно легче резорбируется (растворяется) стеклом и, таким образом, не бывает причиной производственных пороков, по крайней мере, не в таком масштабе, как свиль из высокоглиноземистых материалов.

Свиль из камней

Иногда эта свиль появляется от попадания в стекло неотсортированного стеклобоя (например, фарфоровые пробки бутылок и т.д.), а также стеклобоя, загрязненного глиной и т.д. Аналогичную свиль вызывают камни из огнеупорных материалов и горных пород, попавших в стекло в виде крупных кусков и т.д.

Свиль, вызванная слоистостью стекломассы

Такая свиль получается, когда на поверхности стекломассы под влиянием улетучивания шихты или неудачно подобранной атмосферы печи образовался слой стекломассы другого состава.

Свиль, вызванная формованием

Образуется либо при ручной наборке, когда поверхность стекломассы у венчика недостаточно очищена перед началом работы, либо при машинном формовании. У вакуумных машин свиль вызывается иногда неправильной установкой места наборки стекломассы, в результате чего происходит наборка уже охлажденной стекломассы. В таком случае иногда наблюдается появление и термической свили. Свиль образуется также при неправильной регулировке вращающейся трубки и плунжера в питателе.

Свиль, вызванная колебанием температуры в ванной печи (при подъеме стекломассы со дна печи) или колебанием уровня стекломассы

Образовавшаяся таким образом, свиль в некоторых случаях бывает причиной бракованного (свилеватового) стекла в течение многих дней, несмотря на постоянный контроль и поддержание постоянного режима ванной печи.

Свиль, образовавшаяся из посторонних включений, случайно попавших в стекломассу

В качестве примера, можно привести железистую (окрашенную) свиль, образовавшуюся в результате попадания в стекломассу расплавившихся винтов и других стальных предметов. Аналогичная свиль образуется при попадании в стекломассу огнеупорной замазки, применяющейся для ремонта кладки печи. Цветная свиль образуется также при растворении стальных кусков на дне ванной печи. Обычно она сопровождается пузырьками. Цветная свиль может также образоваться из капель со свода и т.д.

Рассмотрим причины появления свилей в стекломассе и в стекле, появившихся по разным причинам:

У оптических стёкол, которые должны обладать полной оптической однородностью, можно встретиться со свилью различных типов. Острые ограниченные свили в блоке оптического стекла не так опасны: они могут быть устранены обрезкой блока. В противоположность этому свиль, постепенно сливающаяся с основной массой стекла, для оптического стекла весьма опасна. Блок такого стекла необходимо забраковать.

Таким образом, при оценке свили в качестве порока стекла необходимо, учитывая характер службы и назначения изделия, руководствоваться техническими условиями и нормами, устанавливающими его допустимую свилеватость. К примеру, допустимая свиль в подвеске для хрустальной люстры была обусловлена неоднородностью шихты за счёт комкования слишком влажного поташа. Однако эта свиль не может считаться производственным пороком, и она вполне допустима для продажных изделий.

Итак, установлены 44 причины образования свилей в стекломассе.

I. Сырьевые материалы

II. Шихта

III. Технологический режим в печи и особенности её конструкции

IV. Дефекты оборудования

V. Стекловаренная печь

На самом деле, довольно часто источником стекловидных включений является коррозия огнеупоров. Стекломасса взаимодействует с огнеупорами не только химически, но и механически. При этом в стекломассу переходят не только химические компоненты огнеупоров в результате растворения, но и кусочки огнеупоров, отрываемые в процессе размывания движущейся стекломассой.

Огнеупоры содержат, кроме кристаллической, еще и стекловидную фазу. Эта стекловидная фаза растворяется в стекломассе и, являясь инородной по составу, образует свили. Кристаллическая фаза огнеупоров тоже при растворении в стекломассе дает свили. Следствием этих процессов является обогащение слоёв стекломассы, пограничных с огнеупором, продуктами коррозии. Эти слои вовлекаются тепловыми потоками в зону выработки и являются причиной образования свилей.

Свили образуются также в результате взаимодействия горячих газов, содержащих пары щелочей, с огнеупорами. Своды и подвесные стены ванных печей обычно имеют остеклованную поверхность именно в результате адсорбции паров щелочей и образования в поверхностном слое более легкоплавких соединений. Этот остеклованный слой огнеупора может по мере усиления коррозии образовывать капли, которые, стекая вниз, попадают в стекломассу.

Обогащенные соответствующим компонентом (например, кремнезем от динасового свода), капли начинают растворяться в стекломассе и, поскольку этот процесс не всегда завершается, возникает источник свили.

Растворимость стекловидных включений также зависит от их поверхностного натяжения: кремнезёмистые свили имеют меньшее поверхностное натяжение по сравнению со стекломассой, и такие свили относительно легко растворяются. Глиноземистые же свили с поверхностным натяжением выше стекла растворяются весьма плохо.

В связи с этим в выработочной зоне применяют огнеупоры высокой стеклоустойчивости или с повышенным содержанием кремнезёма, продукты коррозии которого легче растворяются в стекломассе.

Происхождение свилей определяют химическим или спектральным анализом. Эти методы требуют отделения свилистого стекла и соответствующей подготовки для анализа. Процедура анализа свили упрощается, если применяются современные методы рентгеннофлюоресцентного или микрорентгеновского анализа. При этом, элементный состав свили сравнивают с составом эталонного стекла и по разности определяют источник свили.

Если причиной свили является разрушение огнеупора, принимают меры к охлаждению участка коррозии и прекращению поступления огнеупора в стекломассу. В других случаях стабилизируют режим варки и выработки, а также устраняют другие потенциальные источники свилей (шихта, усреднение и пр.)

Борьба со свилью

Как было установлено, свиль является специфическим пороком, который может сопровождать стекло от начала его образования, вплоть до получения готового изделия. При варке стекла нельзя избежать того, чтобы в течение определенного времени варки стекломасса не была неоднородной. Причина неоднородности вытекает уже из того, что при варке стекла взаимодействуют между собой совершенно отличные в химическом отношении зернистые материалы, одновременно протекает целый ряд химических реакций, физических превращений и физико-химических процессов, причём первоначальные фазы постепенно исчезают, на их месте появляются новые, до тех пор, пока в конце в идеальном случае не образуется одна гомогенная жидкая фаза. Однако к этому идеальному случаю мы можем лишь в большей или меньшей степени приближаться и, кроме того, не всегда практически необходимо стремиться к достижению идеальной гомогенности стекломассы, поскольку это не оговорено специальными требованиями, предъявляемыми к изделию при его применении.

Следовательно, со свилью необходимо бороться с самого начала получения стекла. На первой стадии производства это, прежде всего, касается однородности шихты и состава стеклобоя, который должен соответствовать составу подлежащего варке стекла.

Однородность шихты обусловлена знанием качества и состава сырьевых материалов (ежедневный контроль и поправки при взвешивании), контролем гранулометрического состава сырьевых материалов и соблюдением установленной влажности шихты, которая не только препятствует её расслаиванию, но и облегчает образование на зёрнах песка при смешивании равномерного такого слоя раствора плавней (щелочей).

Следующим этапом борьбы со свилью является поддержание постоянными температурных и технологических условий в ванной печи. Только совершенно постоянные, проверенные на производстве условия всего процесса варки позволяют получить стекломассу с максимальной однородностью. Разумеется, к вышесказанному следует добавить и огнеупорный материал, являющийся одним из важных источников свили. Также, при этом необходимо выбор и испытание огнеупорных материалов.

Ниже рассмотрим меры, способствующие достижению однородности стекломассы, то есть устранению свили:

Основная схема определения свилей в стекломассе и в стекле

Устанавливают направления, и величины напряжений в свили. Оценивают цвет свили или цвет окружающего стекла. Определяют изменение показателя преломления свили по сравнению с показателем стекла. В спорных случаях производят сошлифовывание свили или травление или спектрографический анализ стекла. Контролируют состав шихты (сырьевые материалы и их зерновой состав. Устанавливают особенности местоположения свили (закономерности расположения свили в капле и т.д.) и производят оценку однородности стекломассы в варочной и выработочной частях, а также из канала питателя и из самого питателя. Устанавливают явления, сопровождающие свили (кристаллизация, расстекловывания, остатки камней и т.д.). В случае глинозёмистых свилей осматривают огнеупорную футеровку печи (ванны), в случае кремнеземистых проверяют, не течет ли её свод.

Источник

• ← Что такое свилеватость древесины
• Что такое свили на посуде →