بخشی از مقاله
چکیده:
در کار حاضر مباحث تئوریک در رابطه با چگونگی استفاده از HSM در تعیین ویسکوزیته شیشه ها ارائه میشود. در ادامه تغییر ابعاد دو نمونه شیشه اي با دما سنجیده میشود و سپس با توجه به تعاریف موجود در رابطه با نسبت نقاط ثابت دمایی با ویسکوزیته شیشه ، منحنی تغییرات ویسکوزیته رسم میشود.
واژه هاي کلیدي:شیشه، ویسکوزیته، دستگاه میکروسکوپ حرارتی
مقدمه
با استفاده از میکروسکوپ حرارتی منحنی دما- ویسکوزیته در شیشه ها به دست می آید، اساس دستگاه بر پایه استفاده از نقاط ثابت ویسکوزیته است. اصولا در مواد آمورف، به دست آوردن ویسکوزیته در یک دماي مشخص یک فاکتور مهم، در تمام فرایندهاي مرتبط با سیلان وروانی شیشه است. از جمله این فرایندها میتوان به شکل دهی، فلوت کردن، جوشکاري شیشه ها اشاره کرد. اندازه گیري ویسکوزیته شیشه در فاصله هاي دمایی مشخص، در واقع در دماهاي بعد از دماي انتقال به شیشه، معنی پیدا میکند. میدانیم که در فرایندهاي اندازه گیري خواص شیشه، برخی دستگاهها پیچیدگی هاي خاص خود را دارند. در برخی مواقع، دانستن ویسکوزیته تخمینی شیشه، آنقدر به صرفه نیست که، سرمایه گذاري در ابزار اندازه گیري، صورت گیرد. در برخی موارد نیز، نقطه ذوب بالاي شیشه، به گونه اي استکه، با روش معمول ویسکوزیمتر چرخشی، قابل اندازه گیري نیست.
میکروسکوپ حرارتی، یک دستگاه سریع و سهل الوصولی است که، برخی نقاط منحنی دما-ویسکوزیته را براي مواد آمورف اندازه گیري میکند. ولی به هر حال در محاسبات ویسکوزیته –دما ،که در این فرایند اندازه گیري میشود، تخمینهاي بسیاري وجود دارد.شولز، از میکروسکوپ حرارتی، براي اندازه گیري نقاط مشخصه ویسکوزیته سیستم هاي سیلیکاتی وبوروسیلیکاتی در محدوده وسیع ترکیب، استفاده کرده است. فواصل اندازه گیري ویسکوزیته بین log =10-3بوده است وي ثوابت معادله Vogel-Fulcher-Taman را براي شیشه هاي مورد مطالعه با استفاده از سه نقطه ثابت ویسکوزیته، اندازه گیري کرد. سه نقطه مورد استفاده نقاط Littletonlog =7,log =4.22-،sinking نقطه انتقال به شیشه log =13بودند.
سپس بر اساس تصاویر نوري میکرونی، میکروسکوپ حرارتی و قانون DIN51730 او برخی نقاط ثابت را به صورت هندسی تعریف کرد ودماهاي این نقاط با استفاده از معادلات VFT به دست آمد. بدین ترتیب ، سطح ویسکوزیته را براي هر شیشه در این نقاط دمایی محاسبه کرد. این نقاط در واقع نقاطی هستند با شرایط زیر:نقطه شروع انقباض log =10±0.3 نقطه ماگزیمم انقباضlog =8.2±0.5نقطه نرم شوندگیlog =4.1±0.1نقطه نیمه توپیlog =4.6±0.1ونقطه سیلان log =4.1±0.1 شکل شماتیکی این نقاط در شکل1 مشخص شده است.این روش 2 نکته مهم را در بر میگیرد اول اینکه کشش سطحی شیشه بر روي نتایج به دست آمده تاثیر نمی گذارد و دوم اینکه ویسکوزیته معینی میتواند به نقاط مشخص مرتبط شود. مساله مهم این روش در این است که تنها سه نقطه از ویسکوزیته براي داوري VFT استفاده میشود یعنی که منحنی تعریف قابل توجهی ندارد و علاوه بر این هیچ اطلاعی از ویسکوزیته هاي پایین log = 22-4نمی دهد. جدول 1 به معرفی نقاط ویسکوزیته مذکور می پردازد.
