Độ dày, độ trong suốt và điện trở của lọ thủy tinh bị ảnh hưởng bởi quá trình sản xuất?

Độ dày, độ trong suốt và điện trở nhiệt của lọ thủy tinh bị ảnh hưởng đáng kể bởi quá trình sản xuất. Dưới đây là một phân tích chi tiết về cách mỗi yếu tố bị ảnh hưởng bởi công nghệ sản xuất:

Độ dày của lọ thủy tinh chủ yếu phụ thuộc vào công thức thủy tinh, quá trình đúc và quá trình làm mát:

Quá trình đúc:

Nhấn đúc: Sử dụng khuôn và áp lực cơ học để tạo thành lọ thủy tinh, thường có thể sản xuất lọ thủy tinh dày hơn, thích hợp cho các thùng chứa thực phẩm và dụng cụ trong phòng thí nghiệm đòi hỏi độ bền cao hơn.
Đúc thổi: Sử dụng áp suất không khí để thổi thủy tinh nóng chảy vào khuôn, thường tạo ra các lọ thủy tinh có thành mỏng hơn, thích hợp cho bao bì nhẹ (như chai đồ uống).
Công thức thủy tinh:

Tăng hàm lượng silica (SiO₂) làm tăng sức mạnh của kính, cho phép sản xuất các lọ thủy tinh mỏng hơn nhưng mạnh.
Thêm alumina (al₂o₃) có thể cải thiện cường độ cơ học của kính, làm cho lọ thủy tinh mỏng hơn vẫn bền.
Quá trình làm mát (ủ):

Kính cần được làm mát chậm (ủ) sau khi sản xuất để giảm căng thẳng nội bộ. Làm mát quá nhanh có thể khiến kính bị giòn, đòi hỏi độ dày tăng lên để cải thiện độ bền.
Tóm tắt tác động:
Lọ thủy tinh có thể mỏng hơn nhưng vẫn có cường độ cao nếu các quy trình tạo thành điểm chính xác cao (như đúc nén) và các công thức thủy tinh được tối ưu hóa được sử dụng. Nếu hình thành không đều hoặc làm mát là không đủ, độ dày có thể được tăng lên để bù cho các khiếm khuyết cấu trúc của kính.

Độ trong suốt của thủy tinh chủ yếu bị ảnh hưởng bởi độ tinh khiết của nguyên liệu thô, nhiệt độ nóng chảy và phương pháp làm mát:

Độ tinh khiết nguyên liệu thô:

Silicon dioxide (SIO₂) có thể cải thiện tính minh bạch của thủy tinh.

Các tạp chất (như các ion sắt Fe²⁺) có thể khiến thủy tinh xuất hiện màu xanh lá cây hoặc nâu, do đó, thủy tinh có độ chính xác cao thường đòi hỏi phải loại bỏ các tạp chất sắt hoặc bổ sung các chất khử màu (như oxit mangan mno₂).

Nhiệt độ nóng chảy:

Nhiệt độ nóng chảy càng cao (thường là từ 1400-1600 ° C), các bong bóng và hạt không đồng đều trong kính càng ít, do đó cải thiện độ trong suốt.
Sử dụng lò nóng chảy điện thay vì lò nhiên liệu truyền thống có thể làm giảm các chất ô nhiễm và cải thiện độ tinh khiết quang học của thủy tinh.

Phương pháp làm mát:

Nếu làm mát không đều, kính có thể tạo ra các vết nứt vi mô hoặc ứng suất bên trong, ảnh hưởng đến tính minh bạch.
Làm mát chậm qua lò ủ có thể làm giảm các khiếm khuyết siêu nhỏ bên trong kính, làm cho nó rõ ràng và trong suốt hơn.
Tóm tắt tác động:
Lọ thủy tinh làm bằng nguyên liệu thô có độ tinh khiết cao, quá trình nóng chảy nhiệt độ cao và quá trình ủ đồng đều có độ trong suốt cao hơn. Nếu có nhiều tạp chất hoặc làm mát không đồng đều trong quá trình sản xuất, kính có thể hiển thị một màu sắc hoặc độ đục nhất định.

Điện trở nhiệt (điện trở sốc nhiệt) của thủy tinh phụ thuộc vào thành phần thủy tinh, quá trình xử lý nhiệt và kiểm soát độ dày:

Công thức thủy tinh:

Thủy tinh ve soda thông thường có điện trở nhiệt chung và có thể phá vỡ khi chênh lệch nhiệt độ vượt quá 60-100 ° C.
Thủy tinh borosilicate bổ sung oxit boron (B₂O₃) và có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ lớn hơn (lên đến 500 ° C), được sử dụng cho các thí nghiệm ở nhiệt độ cao và dụng cụ nướng.
Quá trình xử lý nhiệt (điều trị nóng tính):

Kính nóng được làm nóng đến nhiệt độ gần với nhiệt độ làm mềm (khoảng 620 ° C) và sau đó được làm mát nhanh chóng để hình thành ứng suất nén trên bề mặt, do đó cải thiện khả năng chống sốc nhiệt.
Kính nóng bỏng gấp 3-5 lần so với thủy tinh thông thường, nhưng một khi nó bị vỡ, nó sẽ vỡ toàn bộ, điều này không phù hợp với một số hộp đựng thực phẩm.
Ảnh hưởng độ dày:

Việc tăng đúng độ dày của lọ thủy tinh có thể cải thiện khả năng chống nhiệt, nhưng quá dày sẽ gây ra ứng suất bên trong không đồng đều của thủy tinh khi nhiệt độ thay đổi, điều này sẽ dễ dàng phá vỡ.
Nói chung, lọ thủy tinh có độ dày đồng đều có khả năng chống sốc nhiệt hơn so với những người có thay đổi độ dày cục bộ lớn.
Tóm tắt ảnh hưởng:
Các lọ thủy tinh làm bằng thủy tinh borosilicate và xử lý tăng cường có khả năng chống nhiệt tốt hơn, trong khi lọ thủy tinh soda bình thường dễ bị vỡ do sốc nhiệt nếu độ dày không được kiểm soát đồng đều. Quá trình ủ và xử lý nhiệt hợp lý có thể cải thiện khả năng chống sốc nhiệt của thủy tinh.

Nếu bạn muốn sản xuất các lọ thủy tinh trong suốt cao, mỏng nhưng chịu nhiệt, bạn cần kiểm soát cẩn thận độ tinh khiết của nguyên liệu thô, nhiệt độ nóng chảy, công nghệ đúc và quá trình ủ để có được hiệu suất tốt nhất.