玻璃表面洁净度检测方法
发布时间:2024-09-05浏览次数: 93
玻璃表面洁净度的检测方法有多种,而玻璃表面处理所用基片和坯体包括两大类:第一类为平板玻璃和建筑构件玻璃;第二类为坯体,主要为玻璃制品,如仪器玻璃、光学镜片、液晶和电子玻璃、光导玻璃纤维和其他特殊玻璃制品。玻璃表面经过清洗处理后,到底洁净程度如何,完全用肉眼是很难判断和评价的,必须要有科学的检测方法,目测并配合相应的仪器。几种实用的玻璃表面洁净度的检验方法介绍如下:
呵痕试验法
用经过滤处理的无尘埃粒子的洁净空气,混入水汽而成潮湿的空气,然后吹向要检验的玻璃表面(就像人在玻璃前哈气一样),玻璃表面上就吸附了很薄的水膜,在玻璃后面紧贴黑纸或黑布作为全黑背景。如玻璃表面为洁净的,呈现出黑色、细薄、一片均匀的湿气膜(厚度约为几个水分子),称为黑色呵痕;若玻璃表面有污染,由于污染物有疏水性,表面就不会形成均匀的水膜,犹如连续水膜断开而在污染处为大小不等的滴状污斑图案,称为灰色呵痕;灰色呵痕上的水滴,有明显的接触角,而黑色呵痕上水的接触角几乎为零。这是检验玻璃表面洁净程度时常用的简便、有效的方法。
玻璃表面与液体的接触角法
往洁净的玻璃表面倒水或乙醇,水或乙醇都能扩展而完全润湿,接触角几乎为零,肉眼观察液滴上的水或乙醇呈现一片圆形,均一浸润的景象。如玻璃表面有污染,在污染处有明显的不完全润湿现象,有滴状物,肉眼观察液滴上的水或乙醇呈现不均匀状态,散开的水滴或乙醇滴周围边界出现锯齿形,即有较大的接触角。
使用一般的接触角测定仪,都可测定玻璃表面与液体的接触角,当然要测定的样品,需要是平整的玻璃表面,弧形表面是无法测定的。所以测定水与玻璃表面接触角的大小,可以判断玻璃表面的洁净程度,理论上水与玻璃的接触角可达到10°以下。
如图所示为各种清洗工艺处理后玻璃表面与水的接触角。几种有污垢的玻璃,污染程度不同,与水的接触角分别为>30°、>40°、>50°,经过不同清洁方法处理后的接触角的变化如下:
A、研磨后干燥,接触角减小不多,污染重的相对减小大一些;
B、用三氯乙烯有机溶剂清洗后,接触角减小较多,但接触角值还较大,说明表面仍有残留污垢;
C、用重铬酸钾加浓硫酸洗液清洗后,玻璃表面与水的接触角已降至15°左右;
D、为等离子体处理后,接触角降到10°,基本达到洁净要求。
玻璃表面的静摩擦系数
洁净玻璃表面的静摩擦系数非常大,黑色呵痕的洁净玻璃表面若与另一块洁净玻璃或金属摩擦,静摩擦系数接近。但如果玻璃表面有污染油膜,产生一种显著的润滑效应,则静摩擦系数就变小。玻璃表面洁净方法不同,静摩擦系数也不同,用不同洁净方法所获得的玻璃表面与洁净玻璃的静摩擦系数如下表所示
经辉光放电处理(等离子体清洗)的玻璃表面均具有较大的摩擦系数,即清洗效果好。
同位素法
用常用放射性同位素碳14、P32、S35、Ca45为示踪原子,如用含碳14的酰胺、烷烃等有机物与其他污垢制成人工污垢,涂于玻璃表面作为样品,与其他待清洗的玻璃基片一起进行清洗,然后对比该样品在清洗前后的同位素放射性强度变化(用盖革计数器测定),因为放射性的强度与残留在玻璃表面放射性同位素数量成正比,即与残留的污垢量有关,可以间接测定这批玻璃表面清洗后的洁净程度。
荧光染料法
荧光染料法是将荧光染料作为标记物的检验方法。如将绿色的油溶性荧光染料加到污垢中,附着在玻璃表面,然后进行清洗,洗后的玻璃表面如残留着荧光染料,肉眼是看不见的,可用紫外灯进行检测,当油污已去尽,显示无色,如残留油污,即产生荧光,荧光强度与油污量成正比。此法可以评价清洗方法的洁净度,与同位素法相比,荧光染料法在工业生产中更具有实用性。