玻璃钢产品透光率如何使用雾度仪测量
2021-05-13
说起玻璃钢相信很多人并不陌生,它在我们生活当中是非常常见的,玻璃钢制品也非常广泛,在我们生活当中较为常见的就是手机钢化膜,它就是玻璃钢产品之一。玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体,以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称为玻璃纤维增强塑料,或称为玻璃钢,不同于钢化玻璃。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。质轻而硬,不导电,性能稳定,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。玻璃钢是一种聚合物基复合材料,其透光性和雾度是测试产品性能的重要指标。
一、玻璃钢透光性影响因素:
玻璃钢属于光学上的非均一物体,当可见光通过玻璃钢时便产生散射现象。由于玻璃纤维的直径要比可见光的波长大好几倍,且相邻两根纤维之间的距离一般都不超过纤维直径的两倍,因此,需要用多次散射理论来描述光通过玻璃钢介质时的现象。影响玻璃钢透光率的因素主要有:玻璃纤维和黏结剂的折射率;玻璃纤维和黏结剂的光吸收系数;玻璃纤维的直径及其在玻璃钢中的体积分数。
玻璃纤维的直径对玻璃钢透光系数的影响表现为直径越细,透光系数越小。这是由于在相同纤维含量下,纤维的直径越细,表面积越大。玻璃纤维的体积分数对玻璃钢透光系数的影响则比较复杂,一般情况下,玻璃钢的透光系数随玻璃纤维体积分数的增加而减小。但如果玻璃纤维的折射率与黏结剂的折射率相差甚微,且玻璃纤维的吸收系数小得多,则可能发生玻璃钢的透光率随玻璃纤维体积分数的增加而增大的情况。
对玻璃钢透光率起决定作用的是玻璃纤维与黏结剂两者折射率的差值。两者差值越小,则玻璃钢的透光率越大。当两者差值非常小或在极端情况下两者数值相等时,在此条件下,影响玻璃钢透光率的因素只是玻璃纤维与黏结剂的吸收系数,而玻璃纤维的直径将不起作用。
既然玻璃纤维与黏结剂两者折射率的差值是影响玻璃钢透光率的决定因素,那么,在实践中,对透明玻璃钢必须十分重视玻璃纤维与黏结剂之间的界面状况,因为任何一点界面黏结的破坏,将导致界面反射系数的急剧增大,从而导致玻璃钢透光率的严重下降。
二、玻璃钢透光率和雾度测试方法:
根据使用要求的不同,透明玻璃钢有不同的性能要求。为了测试不同厂家生产的玻璃钢光学性能,就可以使用雾度仪对玻璃钢样品的透光率和雾度进行测试。操作步骤如下:
1、安装仪器后,检查样池位置,使其处在光路中,关好样品室门,打开仪器电源开关,方式选择指示灯在透射比位置,预热10分钟。
2、按需要调节波长旋钮,使波长显示窗显示所需波长值。
3、按(方式选择)键使透射指示灯亮,并使空白在光路中,按(100%)键调100%,待显示窗显示10010即表示调好。
4、打开样品室门在样池中放挡光片,关闭室们,观察显示窗是否为零,否则调零。
5、关上样品室门取走走挡光片,显示窗应为10010,否则重调。
6、打开室门,把被测玻璃样品依次放入光路中,观赏室门,测出不同波长的透射比值。
三、透光率和雾度测定影响因素:
1、光源影响
光源不同,它的相对光谱能力分布就不同。由于各种玻璃钢材料有它自己的光谱选择性,同种材料用不同光源测量,所得到的透光率与雾度值不同。
2、表面状态的影响
试样表面状态,主要指表面是否平整光滑、有无擦伤和缺欠、是否受到污染。擦伤对雾度影响较大,对透光率也有影响,所以试样表面不要有擦伤。
3、表面污染对透光率与雾度的影响
表面污染,对雾度影响大。对透光率影响相对小一些。表面擦伤和污染均使雾度值增加,对透光率来说,通常使之下降,但有些塑料如Pc、Ps,轻微擦伤和污染表面反使之略有增加。这是因为入射光照射到试样上有一部分被反射,轻度擦伤和污染,使反射减少、透过增加之故,如进一步加重,则透光率下降。
4、试样厚度的影响
试样随厚度增加,对光吸收就多,透光率下降,同时引起光散射增加,所以无度增加。只有在同一厚度时才能比较透光率和雾度。
四、玻璃钢的用途:
玻璃钢是近五十多年来发展迅速的一种复合材料。玻璃纤维的产量的70%都是用来制造玻璃钢。玻璃钢硬度高,比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道,可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们,他们身上背着的微型氧气瓶,也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易,不锈不烂,不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇,以及汽车制造业等,节约了不少钢材。由于玻璃钢是一种复合材料,其性能的适应范围非常广泛,因此它的市场开发前景十分广阔。据有关统计资料,世界各国开发的玻璃钢产品的种类已达4万种左右。虽然各国均根据本国的经济发展情况,开发的方向各有侧重,但基本上均已涉及到各个工业部门。我国玻璃钢工业经过四十多年来的发展,也已在国民经济各个领域中取得了成功的应用,在经济建设中发挥了重要的作用。