Kwantyfikacja SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO i K₂O jest niezbędna do precyzyjnej kontroli właściwości produktów i zgodności z przepisami. Urządzenia Lonnmeter XRF zapewniają dokładne i bezpośrednie pomiary tych kluczowych składników.
Rutynowa analiza wykrywa odchylenia nawet do 0,01% wag. dla głównych tlenków, zapewniając producentom utrzymanie docelowego zakresu zawartości pierwiastków w składzie szkła. Nieprawidłowe poziomy Na₂O lub CaO mogą wpływać na odporność termiczną, przejrzystość i trwałość. Ścisła kontrola minimalizuje liczbę odrzuceń partii z powodu niezgodności koloru ze specyfikacją lub uszkodzeń mechanicznych.
Analiza szkła XRF
*
Skład szkła: elementy i warianty materiałowe
Ponad 70% szkła komercyjnego składa się z krzemionki (SiO₂), zapewniającej sztywność strukturalną i odporność chemiczną. Soda (Na₂O), zazwyczaj w stężeniu 12–15%, obniża temperaturę topnienia, poprawiając tym samym możliwości produkcyjne. Wapno (CaO), w stężeniu około 9–12%, zwiększa twardość i trwałość chemiczną. Tlenek glinu (Al₂O₃) w stężeniu 1–3% poprawia wytrzymałość mechaniczną i stabilność termiczną. Magnez (MgO) i potas (K₂O) są stosowane w mniejszych ilościach w celu precyzyjnej regulacji lepkości i właściwości powierzchniowych. Tlenek ołowiu (PbO), w stężeniu powyżej 24%, nadaje wysoki współczynnik załamania światła i większą gęstość, co jest kluczowe dla szkła optycznego i ołowiowego.
Warianty materiałowe są definiowane przez te elementy składu szkła. Szkło sodowo-wapniowe dominuje w globalnej produkcji ze względu na zrównoważone właściwości mechaniczne i chemiczne. Szkło borokrzemianowe, zawierające 10–13% B₂O₃, charakteryzuje się niską rozszerzalnością cieplną, co jest kluczowe w zastosowaniach laboratoryjnych i w naczyniach kuchennych. Szkło ołowiowe zapewnia przede wszystkim przejrzystość i połysk naczyń stołowych. Szkło glinokrzemianowe zastępuje zwiększoną zawartość Al₂O₃, zapewniając trwałość w agresywnych środowiskach. Wydajność każdego rodzaju szkła zależy od precyzyjnej kontroli składu materiałów szklanych.
Topione szklane koraliki, szklane granulki i szkło sproszkowane
Topione kulki szklane zapewniają wysoką jednorodność i minimalne ulatnianie, zapewniając dokładne wyniki analizy pierwiastkowej XRF w procesie produkcji szkła. Ich spójna matryca eliminuje mikroniejednorodności, umożliwiając bezpośrednią kwantyfikację SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO i K₂O.
Granulat szklany służy jako niezawodny materiał odniesienia i wzorzec kalibracji w procesach kontroli jakości produkcji szkła. Umożliwia szybką analizę składu i wspomaga wykrywanie odchyleń partii lub zanieczyszczeń w laboratoriach kontroli jakości (QA/QC). Granulat zachowuje istotne elementy składu szkła, co ułatwia identyfikowalność w różnych cyklach produkcyjnych.
Szkło proszkowe jest stosowane w formulacjach powłok, materiałów ściernych, dozowaniu chemikaliów, recyklingu oraz umożliwia szybką fuzję. Jego drobny rozmiar cząsteczek zapewnia pełną homogenizację pierwiastkową, co jest niezbędne do przygotowania reprezentatywnej próbki. Zastosowania szkła proszkowego obejmują zarówno rozwój procesów, jak i produktów, umożliwiając dokładne monitorowanie składu materiałów szklanych i wspierając bezpośrednią, precyzyjną analizę XRF.
Huta szkła
*
Kontrola jakości w produkcji szkła
Kontrola jakości produkcji szkła opiera się na spektroskopii XRF do kontroli wielopierwiastkowej, co pozwala potwierdzić spójność poszczególnych partii i uniknąć zanieczyszczeń. Systemy XRF firmy Lonnmeter pozwalają na ilościowe określenie zawartości Si, Na, Ca, Mg, Al, K, Pb i innych pierwiastków krytycznych w czasie krótszym niż 60 sekund. Procedury analityczne TXRF pozwalają na wykrywanie pierwiastków głównych i śladowych, takich jak Mn, Ni, Cu, Zn i Sr, nawet do poziomu poniżej ppm.
Monitorowanie pierwiastków śladowych zapobiega niepożądanemu przebarwieniu i osłabieniu mechanicznemu. Wykrywanie stężeń Fe, Ti i Pb wspomaga przejrzystość optyczną i eliminuje ryzyko wystąpienia inkluzji lub punktów naprężeń. Mapowanie pierwiastków, możliwe dzięki zaawansowanym metodom XRF-CT i konfokalnym, weryfikuje jednorodność przestrzenną w arkuszach lub formach szklanych, co jest kluczowe dla produkcji na dużą skalę.
Przenośne i liniowe urządzenia XRF automatyzują szybkie skanowanie, integrując wyniki z kontrolą procesu w czasie rzeczywistym. Takie podejście optymalizuje kontrolę jakości produkcji szkła, wspierając ścisłą specyfikację produktu i natychmiastową reakcję na odchylenia w procesie.
Techniki identyfikacji i różnicowanie typów
Do technik identyfikacji szkła należą m.in. widmowy odcisk palca XRF, pomiary gęstości oraz ocena współczynnika załamania światła. Widmowy odcisk palca XRF umożliwia bezpośrednie, nieniszczące profilowanie pierwiastków dla wszystkich głównych pierwiastków w składzie szkła, umożliwiając detekcję Si, Na, Ca, Mg, Al, Pb i K z powtarzalnością poniżej 3% RSD. Pomiary gęstości pomagają odróżnić materiały szklane od siebie, których skład waha się od 2,2 g/cm³ (szkło sodowo-wapniowe) do ponad 3,1 g/cm³ (szkło ołowiowe). Ocena współczynnika załamania światła pozwala precyzyjnie rozdzielić szkło sodowo-wapniowe, borokrzemianowe i ołowiowe; typowe wartości nD mieszczą się w zakresie od 1,51 do 1,70.
Analiza statystyczna zwiększa dokładność identyfikacji. Klastrowanie metodą k-średnich grupuje fragmenty szkła według wielopierwiastkowych zestawów danych XRF, co pozwala na uzyskanie wskaźników dopasowania klas w badaniach kryminalistycznych powyżej 95%. Analiza korelacji szarej izoluje drobne, ale wyraźne zmiany składu między partiami lub wariantami. Modele chemometryczne podklasyfikują formy szkła (np. stopione kulki szklane w porównaniu ze szkłem sproszkowanym) na podstawie odcisku pierwiastkowego z dokładnością ponad 98% po zintegrowaniu z danymi XRF.
Zapewnienie jakości w produkcji szkła
Kontrola jakości produkcji szkła opiera się na szybkiej i precyzyjnej detekcji wielu pierwiastków. Analizatory XRF in-line i laboratoryjne weryfikują skład materiałów szklanych w ciągu kilku sekund. Fluorescencja rentgenowska identyfikuje SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO i K₂O, co wspomaga kontrolę składu szkła i jednorodności partii.
Według danych branżowych, XRF osiąga granice wykrywalności do 1 ppm dla pierwiastków śladowych, umożliwiając wykrywanie śladowych zanieczyszczeń, które wpływają na właściwości lub estetykę. Wdrożenie XRF pozwala na bezpośrednią informację zwrotną w celu wprowadzenia korekt w procesie, zwiększając wydajność nawet o 15% w liniach o ścisłej kontroli.
Automatyczne sortowanie integruje się z produkcją, zapewniając ciągłą weryfikację składu materiałów szklanych. Minimalizuje to różnice między partiami i eliminuje produkty niezgodne ze specyfikacją. Wieloelementowe badanie przesiewowe jest integralną częścią kontroli jakości jakości topionych kulek szklanych, zastosowań granulatu szklanego oraz zastosowań szkła sproszkowanego. Kompleksowe kontrole na miejscu skracają przestoje i umożliwiają natychmiastową korektę, wspierając stałą jakość produktu.
Zoptymalizuj swój proces analizy szkła
Analizatory XRF Lonnmeter zapewniają precyzyjny pomiar pierwiastków kluczowych dla składu szkła: SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO, K₂O. Urządzenia te umożliwiają detekcję wielu pierwiastków w celu zapewnienia jakości produkcji szkła oraz szybkiej weryfikacji szklanych kulek, granulek i proszku szklanego. Aby uzyskać zaawansowaną analizę szkła, dostosuj swój…Maszyna XRFaby sprostać zróżnicowanym wymaganiom w zakresie produkcji szkła i technik identyfikacji.
Czas publikacji: 04-02-2026
