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技(ji)術文(wen)章

玻璃瓶內應力原因及測試原理是什么

技術文章

        在眾多(duo)(duo)的包裝(zhuang)材(cai)料(liao)(liao)里,玻(bo)璃包裝(zhuang)容(rong)器因為(wei)無毒、無味;透明、美觀、阻隔性好、不透氣、原料(liao)(liao)豐富普遍,價格低,且可(ke)多(duo)(duo)次周轉使(shi)用。并且具有耐熱(re)、耐壓、耐清洗的優點,既可(ke)高溫(wen)殺菌,也(ye)可(ke)低溫(wen)貯藏等諸多(duo)(duo)優點,因此成(cheng)為(wei)食(shi)品、醫藥、化學工業的主要包裝(zhuang)容(rong)器。  

       玻(bo)璃瓶包(bao)(bao)裝是(shi)藥品(pin)包(bao)(bao)裝中常見(jian)的(de)(de)包(bao)(bao)裝形式,尤其(qi)是(shi)注射(she)劑類藥品(pin),如安瓿、輸液瓶、管制(zhi)模制(zhi)玻(bo)璃瓶等(deng),基(ji)本都是(shi)用玻(bo)璃瓶來(lai)包(bao)(bao)裝。主要是(shi)因為玻(bo)璃容器(qi)的(de)(de)化學穩定性以及(ji)其(qi)優良的(de)(de)機械性能。  

      但是(shi)玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)在生(sheng)產(chan)(chan)加(jia)過過程中(zhong)容易產(chan)(chan)生(sheng)內(nei)應力(li)(li),產(chan)(chan)生(sheng)原因是(shi):應力(li)(li)是(shi)指(zhi)玻(bo)(bo)璃(li)(li)由(you)于外因(受(shou)力(li)(li)、濕度、溫度場變化等)而變形時,需要使(shi)用玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)內(nei)應力(li)(li)檢測儀進行(xing)檢 測,在玻(bo)(bo)璃(li)(li)內(nei)各(ge)部(bu)分之間產(chan)(chan)生(sheng)相(xiang)互(hu)作(zuo)用的(de)(de)內(nei)力(li)(li),以(yi)抵抗這種外因的(de)(de)作(zuo)用,并試圖使(shi)玻(bo)(bo)璃(li)(li)從變形后的(de)(de)位置恢復到變形前的(de)(de)位置。因此生(sheng)產(chan)(chan)玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)廠家一般(ban)在玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)成(cheng)型(xing) 后會采用退火處理(li)(li)的(de)(de)方式,重新給玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)加(jia)熱,再(zai)冷卻,以(yi)消除這種殘(can)余(yu)的(de)(de)應力(li)(li)。不過,即(ji)使(shi)經過退火處理(li)(li)后,玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)內(nei)仍(reng)會殘(can)留(liu)一部(bu)分內(nei)應力(li)(li),而這種內(nei)應力(li)(li)一般(ban) 存在于玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)的(de)(de)瓶(ping)(ping)底邊緣或(huo)者(zhe)瓶(ping)(ping)肩(jian)處,也往(wang)往(wang)造成(cheng)玻(bo)(bo)璃(li)(li)瓶(ping)(ping)在灌裝(zhuang)或(huo)者(zhe)運輸過程中(zhong)的(de)(de)破瓶(ping)(ping).  

      偏光(guang)應(ying)力(li)(li)儀可對(dui)透明及弱色材料的(de)(de)雙折(zhe)射(she)率(lv)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce),并通過(guo)補償法精確計算出光(guang)程(cheng)誤差不超過(guo)10nm的(de)(de)雙折(zhe)射(she)率(lv)的(de)(de)值。并通過(guo)偏振光(guang)對(dui)雙折(zhe)射(she)率(lv)的(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)分(fen)(fen)析。折(zhe)射(she)率(lv)的(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)和(he)大(da)小直(zhi)接反(fan)應(ying)出材料應(ying)力(li)(li)的(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)與大(da)小。  

      玻璃(li)瓶中的應(ying)力一般分為熱應(ying)力、結(jie)構應(ying)力和機械應(ying)力。

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應(ying)力的原因:

      熱(re)(re)應(ying)力(li)是(shi)(shi)由于溫度梯度造成的(de)。這是(shi)(shi)因為(wei)玻(bo)璃(li)(li)(li)是(shi)(shi)一種經高溫熔融、快速(su)冷(leng)卻而(er)固化的(de)非晶態(tai)產品,所以在(zai)生(sheng)產過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),玻(bo)璃(li)(li)(li)瓶上各部(bu)位(wei)的(de)溫度變化不可 能均勻(yun)一致,因此就會產生(sheng)熱(re)(re)應(ying)力(li)。玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)熱(re)(re)炸裂(lie)是(shi)(shi)由于熱(re)(re)應(ying)力(li)過(guo)(guo)大(da)而(er)引起的(de);玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)受(shou)擊破裂(lie)是(shi)(shi)由于玻(bo)璃(li)(li)(li)瓶受(shou)到機械沖(chong)擊力(li)或撞擊力(li)而(er)產生(sheng)的(de)機械應(ying)力(li)過(guo)(guo)大(da)而(er)導致 的(de);玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)自爆是(shi)(shi)由于玻(bo)璃(li)(li)(li)內部(bu)應(ying)力(li)過(guo)(guo)大(da)所致,玻(bo)璃(li)(li)(li)瓶內應(ying)力(li)現象。

玻璃(li)瓶偏光應(ying)力(li)儀(yi)測試(shi)原(yuan)理:

      用(yong)于應(ying)用(yong)偏(pian)振(zhen)光干(gan)涉(she)原理檢查玻璃(li)內應(ying)力或(huo)晶體雙折(zhe)射(she)效(xiao)應(ying)的(de)儀(yi)(yi)器。由于儀(yi)(yi)器備有靈敏色(se)片(pian),并應(ying)用(yong)1/4波(bo)片(pian)補償方 法,因此本儀(yi)(yi)器不僅可(ke)以根(gen)據(ju)偏(pian)振(zhen)場(chang)中的(de)干(gan)涉(she)色(se)序,定(ding)性或(huo)半定(ding)量的(de)測量玻璃(li)的(de)內應(ying)力,還可(ke)以準確定(ding)量的(de)測量出(chu)玻璃(li)內應(ying)力數值。 

      玻(bo)璃(li)瓶偏光應力儀(yi)測試(shi)方(fang)法:  

      供試(shi)(shi)品應為(wei)退(tui)火后未經其它試(shi)(shi)驗(yan)的產品,須預先在實驗(yan)室內溫度(du)條件下(xia)放置30分鐘以上,測(ce)定時應戴手(shou)(shou)套,避免用手(shou)(shou)直接(jie)接(jie)觸供試(shi)(shi)品。 

      無色供試品的(de)檢(jian)驗(yan):  

1.無(wu)色供(gong)試品(pin)底部的檢驗:將四(si)分之一波(bo)片置(zhi)入視(shi)場(chang),調整(zheng)偏光(guang)應力儀零(ling)點,使之呈(cheng)暗視(shi)場(chang)。  

2.把供試品(pin)放(fang)入視場,從口部觀(guan)察底(di)部,這(zhe)時(shi)視場中(zhong)會出(chu)現(xian)暗十字(zi),如(ru)(ru)果供試品(pin)應力小,則這(zhe)個(ge)暗十字(zi)便(bian)會模糊(hu)不清。旋轉檢偏鏡(jing),使暗十字(zi)分(fen)離(li)成兩個(ge)沿相反方(fang)向(xiang)移動的(de)(de)圓弧,隨著暗區的(de)(de)外移,在圓弧的(de)(de)凹側(ce)便(bian)出(chu)現(xian)藍(lan)灰(hui)(hui)色,凸側(ce)便(bian)出(chu)現(xian)褐色。如(ru)(ru)測定某選定點(dian)的(de)(de)應力值,則旋轉檢偏鏡(jing)直至(zhi)該點(dian)藍(lan)灰(hui)(hui)色剛好被褐色取代為止。繞軸線旋轉供試品(pin),找出(chu)Z大應力點(dian),旋轉檢偏鏡(jing),直至(zhi)藍(lan)灰(hui)(hui)色被褐色取代,記錄此時(shi)的(de)(de)檢偏鏡(jing)旋轉角度(du),并(bing)測量該點(dian)的(de)(de)厚度(du)。  

      無(wu)色供試(shi)品(pin)(pin)側(ce)壁(bi)(bi)的檢驗:將(jiang)四分之一波片置入(ru)視場,調整偏光應力(li)儀零點,使(shi)之呈暗(an)視場。把供試(shi)品(pin)(pin)放入(ru)視場中,使(shi)供試(shi)品(pin)(pin)的軸線與偏振平面成45度(du),這時側(ce)壁(bi)(bi)上(shang)出現亮暗(an)不同的區域。旋(xuan)轉(zhuan)檢偏鏡(jing)直至側(ce)壁(bi)(bi)上(shang)暗(an)區聚會,剛好取代亮區為止。繞軸線旋(xuan)轉(zhuan)供試(shi)品(pin)(pin),借以確定Z大應力(li)區。記錄測(ce)得Z大應力(li)區的檢偏鏡(jing)放置角度(du),并用電子瓶壁(bi)(bi)厚測(ce)量儀分別測(ce)量兩側(ce)壁(bi)(bi)原的厚度(du)(記錄兩側(ce)壁(bi)(bi)壁(bi)(bi)厚之和)。