玻璃表面张力测定仪操作说明

一、原理概述：

熔体内部的分子所受到的吸引力在各个方向都是平衡的，但在液体表面上的分子则因受到内部的引力远大于外部气体分子的引力，结果使表面有向内收缩的趋势，对一滴液体，总是趋向形成球形。液体表面存在这种使表面缩到最小的力称为表面张力。

本仪器装置采用玻璃丝收缩法测定软化温度范围内的表面张力。仪器的测试原理是将一定长度与直径的玻璃丝自由悬挂于一定温度的电炉中，使玻璃丝局部受到加热，在升温至保温的过程中，玻璃丝起初因受热膨胀而伸长，继之处于炉内高温带的玻璃丝因软化在表面张力作用下开始收缩，结果在这段玻璃丝上形成了一个橄榄型的结节。当软化部分玻璃的表面张力与下端玻璃丝重量达到平衡后，结节不再增大，通过测定下端玻璃丝的重量，便可计算出在保温温度下玻璃的表面张力。该装置用于科研，教学领域对玻璃及纤维丝表面张力的测试分析。

二、主要技术参数

1、立式管状电炉，炉管尺寸Ф30×300mm。

2、最高温度1200℃ ，使用温度1000℃。

3、K型分度号测温热电偶。

4、炉膛控温≤±1℃，炉内均温区长：100mm。

5、可控硅调压，智能温度控制仪，实现PID调节，程序升温，可任意设定程序段，保温时间。

6、试样制备：用玻璃棒拉成直径为0.17～0.27mm的玻璃丝，要求玻璃丝全长呈圆形，粗细均匀，直径误差不大于0.05mm，通过试验来确定长度。

7、供电：220V，功率≤2KW

三、试验步骤

1、将试样的一端烧成一个小圆球，悬挂在穿有小孔的铁片中，然后安放在电炉炉管的中心，必须注意勿使玻璃丝与炉管相碰。热电偶端放在炉内温度最高处（中心位置），冷端与控温仪相连，丝下端露出炉子外面，光源灯打开后在面板上有投影显示。

2、启动电源，并在之前检查连线是否正常，符合要求。设定好智能仪表TCW-32B 的升温速率，升温曲线详细操作说明参照TCW-32B 说明书。按启动按钮后再将仪表置于运行状态，电炉方可正常升温。

3、面板投影读数用于观察玻璃丝长度变化，待试样不再缩短时，迅速将试样从炉中取出，在空气中冷却。

4、用卡尺或千分尺每隔2cm测定玻璃丝直径一次，在玻璃丝变形开始处用金刚石刀切去，拿下的玻璃丝在天平上称量。

四、实验结果

根据实验结果记录于下表中

按下式计算某温度下玻璃的表面张力δ单位dyn/cm

δ=2P/лd.g

P：由下端到变形为零的一点玻璃丝重量（g）

d: 玻璃丝的平均直径（cm）

g：重力加速率 （cm/s²）

五、配置

1、管式电炉              一台

2、温度控制器（PID调节） 一台

3、读数显微               一套

4、天平（数字式，100g）   一台（用户自备）

5、温控仪说明书           一份

6、说明书                 一份

7、合格证                 一份