Die Quantifizierung von SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO und K₂O ist für die präzise Kontrolle der Produkteigenschaften und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften unerlässlich. Lonnmeter-RFA-Geräte liefern genaue und direkte Messwerte dieser essenziellen Komponenten.
Routineanalysen decken Abweichungen von nur 0,01 Gew.-% bei den Hauptoxiden auf und gewährleisten so, dass die Hersteller die Zielvorgaben für die Glasbestandteile einhalten. Fehlerhafte Na₂O- oder CaO-Werte können die Wärmebeständigkeit, die Transparenz und die Haltbarkeit beeinträchtigen. Durch strenge Kontrollen wird die Ausschussquote aufgrund von Farbabweichungen oder mechanischen Mängeln minimiert.
Röntgenfluoreszenzanalyse von Glas
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Glaszusammensetzung: Elemente und Materialvarianten
Über 70 % des handelsüblichen Glases bestehen aus Siliciumdioxid (SiO₂), das für strukturelle Festigkeit und chemische Beständigkeit sorgt. Natriumcarbonat (Na₂O), typischerweise 12–15 %, senkt den Schmelzpunkt und verbessert die Verarbeitbarkeit. Kalk (CaO), etwa 9–12 %, erhöht die Härte und chemische Beständigkeit. Aluminiumoxid (Al₂O₃) mit 1–3 % verbessert die mechanische Festigkeit und die thermische Stabilität. Magnesiumoxid (MgO) und Kaliumoxid (K₂O) werden in geringeren Mengen zur Feinabstimmung der Viskosität und der Oberflächeneigenschaften eingesetzt. Bleioxid (PbO) mit einem Anteil von über 24 % verleiht dem Glas einen hohen Brechungsindex und eine höhere Dichte, was für optisches Glas und Bleiglas entscheidend ist.
Die Materialvarianten werden durch die Zusammensetzung des Glases definiert. Kalk-Natron-Glas dominiert die weltweite Produktion aufgrund seiner ausgewogenen mechanischen und chemischen Eigenschaften. Borosilikatglas mit einem B₂O₃-Gehalt von 10–13 % ermöglicht eine geringe Wärmeausdehnung, was für Anwendungen im Labor und bei Kochgeschirr entscheidend ist. Bleiglas zeichnet sich durch optische Klarheit und Brillanz für Tafelgeschirr aus. Aluminosilikatglas verwendet einen höheren Anteil an Al₂O₃ für mehr Beständigkeit in aggressiven Umgebungen. Die Leistungsfähigkeit jeder Glasart hängt von der präzisen Kontrolle der Glaszusammensetzung ab.
Geschmolzene Glasperlen, Glaspellets und Glaspulver
Geschmolzene Glasperlen bieten eine hohe Homogenität und minimale Verflüchtigung und liefern somit präzise Ergebnisse bei der Röntgenfluoreszenz-Elementanalyse (RFA) von Glasprodukten. Ihre gleichmäßige Matrix eliminiert Mikro-Inhomogenitäten und gewährleistet die direkte Quantifizierung von SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO und K₂O.
Glaspellets dienen als zuverlässige Referenzmaterialien und Kalibrierstandards in der Qualitätskontrolle der Glasproduktion. Sie ermöglichen eine schnelle Zusammensetzungsanalyse und unterstützen die Erkennung von Chargenabweichungen oder Verunreinigungen in QA/QC-Laboren. Die Pellets bewahren wesentliche Bestandteile der Glaszusammensetzung und gewährleisten so die Rückverfolgbarkeit über verschiedene Produktionsläufe hinweg.
Glaspulver eignet sich für Formulierungen von Beschichtungen, Schleifmitteln, Chemikalien, Recyclingmaterialien und ermöglicht ein schnelles Aufschmelzen. Seine feine Partikelgröße gewährleistet eine vollständige Elementhomogenisierung, die für eine repräsentative Probenpräparation unerlässlich ist. Die Anwendungsgebiete von Glaspulver erstrecken sich sowohl auf die Prozess- als auch auf die Produktentwicklung und ermöglichen die genaue Überwachung der Zusammensetzung von Glasmaterialien sowie die direkte und präzise Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA).
Glasfabrik
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Qualitätskontrolle in der Glasproduktion
Die Qualitätskontrolle in der Glasproduktion basiert auf der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) zur Bestimmung mehrerer Elemente, um die Chargenkonsistenz zu gewährleisten und Verunreinigungen zu vermeiden. Lonnmeter-RFA-Systeme quantifizieren Si, Na, Ca, Mg, Al, K, Pb und weitere kritische Elemente in weniger als 60 Sekunden. TXRF-Analyseverfahren detektieren Haupt- und Spurenelemente wie Mn, Ni, Cu, Zn und Sr bis in den Sub-ppm-Bereich.
Die Überwachung von Spurenelementen verhindert unerwünschte Verfärbungen und mechanische Schwächen. Die Bestimmung der Konzentrationen von Eisen, Titan und Blei trägt zur optischen Klarheit bei und eliminiert Risiken durch Einschlüsse oder Spannungsspitzen. Die Elementverteilungsanalyse, ermöglicht durch moderne Röntgenfluoreszenz-Computertomographie (RFA-CT) und konfokale Mikroskopie, gewährleistet die räumliche Gleichmäßigkeit von Flach- oder Formglas – ein entscheidender Faktor für die Serienfertigung.
Tragbare und Inline-RFA-Geräte automatisieren schnelles Scannen und integrieren die Ergebnisse in die Echtzeit-Prozesssteuerung. Dieser Ansatz optimiert die Qualitätssicherung in der Glasherstellung, unterstützt strenge Produktspezifikationen und ermöglicht die sofortige Reaktion auf Prozessabweichungen.
Identifizierungstechniken und Typenunterscheidung
Zu den Verfahren zur Glasidentifizierung gehören die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA), Dichtemessungen und Brechungsindexbestimmungen. Die RFA ermöglicht die direkte, zerstörungsfreie Bestimmung der Elementzusammensetzung aller Hauptbestandteile von Glas und erlaubt so den Nachweis von Si, Na, Ca, Mg, Al, Pb und K mit einer Wiederholgenauigkeit von unter 3 % relativer Standardabweichung (RSD). Dichtemessungen helfen, die Zusammensetzung von Glasmaterialien mit Dichteunterschieden von 2,2 g/cm³ (Natronkalkglas) bis über 3,1 g/cm³ (Bleiglas) zu unterscheiden. Die Brechungsindexbestimmung ermöglicht die präzise Unterscheidung von Natronkalk-, Borosilikat- und Bleiglas; typische nD-Werte liegen zwischen 1,51 und 1,70.
Statistische Analysen verbessern die Genauigkeit der Identifizierung. K-Means-Clustering gruppiert Glasfragmente anhand von Mehrelement-RFA-Datensätzen und ermöglicht forensische Klassifizierungsraten von über 95 %. Die Graue-Korrelationsanalyse identifiziert geringfügige, aber deutliche Zusammensetzungsänderungen zwischen Chargen oder Varianten. Chemometrische Modelle unterteilen Glasformen (z. B. geschmolzene Glasperlen versus Glaspulver) anhand ihres Element-Fingerabdrucks mit einer Genauigkeit von über 98 %, wenn sie mit RFA-Daten integriert werden.
Qualitätssicherung für die Glasherstellung
Die Qualitätssicherung in der Glasherstellung hängt von einer schnellen und präzisen Mehrelementanalyse ab. Inline- und Labor-RFA-Analysatoren überprüfen die Zusammensetzung von Glasmaterialien innerhalb von Sekunden. Die Röntgenfluoreszenzanalyse identifiziert SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO und K₂O und unterstützt so die Kontrolle der Glasbestandteile und die Chargenhomogenität.
Laut Branchenangaben erreicht die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) Nachweisgrenzen bis zu 1 ppm für Spurenelemente und ermöglicht so die Erkennung von Spurenverunreinigungen, die Eigenschaften oder Aussehen beeinträchtigen. Der Einsatz der RFA ermöglicht direktes Feedback für Prozesskorrekturen und steigert die Ausbeute in streng kontrollierten Produktionslinien um bis zu 15 %.
Die automatisierte Sortierung ist in die Produktion integriert und gewährleistet die kontinuierliche Überprüfung der Zusammensetzung von Glasmaterialien. Dadurch werden Chargenabweichungen minimiert und fehlerhafte Produkte aussortiert. Die Mehrkomponenten-Siebung ist integraler Bestandteil der Qualitätssicherung von Glasperlen, Glaspellets und Glaspulvern. Umfassende Vor-Ort-Prüfungen reduzieren Ausfallzeiten und ermöglichen sofortige Korrekturen, was eine dauerhafte Produktqualität sichert.
Optimieren Sie Ihren Workflow für die Glasanalyse.
Lonnmeter-RFA-Analysatoren liefern präzise Messwerte von Elementen, die für die Glaszusammensetzung entscheidend sind: SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO und K₂O. Diese Geräte ermöglichen die Multielementanalyse zur Qualitätssicherung in der Glasherstellung und zur schnellen Überprüfung von Glasperlen, Glaspellets und Glaspulver. Für weiterführende Glasanalysen können Sie Ihr Gerät individuell anpassen.Röntgenfluoreszenz-Gerätzur Unterstützung vielfältiger Anforderungen in der Glasproduktion und Identifizierungstechniken.
Veröffentlichungsdatum: 04.02.2026
