Việc định lượng SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO và K₂O là cần thiết để kiểm soát chính xác các đặc tính sản phẩm và tuân thủ các quy định. Thiết bị XRF của Lonnmeter cung cấp các phép đo trực tiếp, chính xác các thành phần thiết yếu này.
Phân tích định kỳ phát hiện những sai lệch nhỏ đến 0,01% trọng lượng đối với các oxit chính, đảm bảo các nhà sản xuất duy trì phạm vi mục tiêu cho các thành phần cấu tạo thủy tinh. Nồng độ Na₂O hoặc CaO không đạt yêu cầu có thể làm thay đổi khả năng chịu nhiệt, độ trong suốt và độ bền. Kiểm soát chặt chẽ giúp giảm thiểu việc loại bỏ lô hàng do màu sắc không đạt tiêu chuẩn hoặc hư hỏng cơ học.
Phân tích thủy tinh XRF
*
Thành phần của thủy tinh: Các nguyên tố và biến thể vật liệu
Hơn 70% thủy tinh thương mại được cấu tạo từ silica (SiO₂), giúp tăng độ cứng cấu trúc và khả năng kháng hóa chất. Natri cacbonat (Na₂O), thường chiếm 12–15%, làm giảm điểm nóng chảy, cải thiện khả năng sản xuất. Vôi (CaO), khoảng 9–12%, làm tăng độ cứng và độ bền hóa học. Nhôm oxit (Al₂O₃) ở mức 1–3% giúp tăng cường độ bền cơ học và cải thiện độ ổn định nhiệt. Magie oxit (MgO) và kali oxit (K₂O) được sử dụng với lượng nhỏ hơn để tinh chỉnh độ nhớt và các đặc tính bề mặt. Chì oxit (PbO), khi có mặt trên 24%, tạo ra chỉ số khúc xạ cao và mật độ lớn hơn, rất quan trọng đối với thủy tinh quang học và thủy tinh chì.
Các biến thể vật liệu được xác định bởi các yếu tố cấu tạo của thủy tinh. Thủy tinh soda-lime chiếm ưu thế trong sản xuất toàn cầu nhờ các đặc tính cơ học và hóa học cân bằng. Thủy tinh borosilicat, chứa 10–13% B₂O₃, cho phép độ giãn nở nhiệt thấp, rất quan trọng cho các ứng dụng trong phòng thí nghiệm và dụng cụ nấu nướng. Thủy tinh chì ưu tiên độ trong suốt và độ sáng bóng cho đồ dùng ăn uống. Thủy tinh aluminosilicat thay thế bằng cách tăng lượng Al₂O₃ để tăng độ bền trong môi trường khắc nghiệt. Hiệu suất của mỗi loại thủy tinh phụ thuộc vào việc kiểm soát chính xác thành phần vật liệu thủy tinh.
Hạt thủy tinh nung chảy, viên thủy tinh và bột thủy tinh
Các hạt thủy tinh nung chảy có độ đồng nhất cao và độ bay hơi tối thiểu, mang lại kết quả chính xác trong phân tích nguyên tố XRF của quá trình sản xuất thủy tinh. Ma trận đồng nhất của chúng loại bỏ các tạp chất vi mô, đảm bảo định lượng trực tiếp SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO và K₂O.
Các hạt thủy tinh đóng vai trò là vật liệu tham chiếu đáng tin cậy và tiêu chuẩn hiệu chuẩn trong quy trình kiểm soát chất lượng sản xuất thủy tinh. Chúng cho phép phân tích thành phần nhanh chóng và hỗ trợ phát hiện sự khác biệt giữa các lô hàng hoặc sự nhiễm bẩn trong các phòng thí nghiệm QA/QC. Các hạt thủy tinh giữ lại các yếu tố thiết yếu của thành phần thủy tinh, thúc đẩy khả năng truy xuất nguồn gốc giữa các lô sản xuất.
Bột thủy tinh hỗ trợ các công thức pha chế cho lớp phủ, chất mài mòn, pha trộn hóa chất, tái chế và tạo điều kiện cho quá trình nung chảy nhanh chóng. Kích thước hạt mịn của nó đảm bảo sự đồng nhất hoàn toàn về các nguyên tố, điều cần thiết cho việc chuẩn bị mẫu đại diện. Ứng dụng của bột thủy tinh mở rộng đến cả phát triển quy trình và sản phẩm, cho phép theo dõi chính xác thành phần của vật liệu thủy tinh và hỗ trợ phân tích XRF trực tiếp, chính xác.
Nhà máy kính
*
Kiểm soát chất lượng trong sản xuất thủy tinh
Kiểm soát chất lượng sản xuất thủy tinh dựa vào XRF để kiểm tra đa nguyên tố, xác nhận tính nhất quán giữa các lô sản phẩm và tránh ô nhiễm. Hệ thống XRF Lonnmeter định lượng Si, Na, Ca, Mg, Al, K, Pb và các nguyên tố quan trọng khác trong vòng chưa đầy 60 giây. Quy trình phân tích TXRF phát hiện các nguyên tố chính và nguyên tố vi lượng, chẳng hạn như Mn, Ni, Cu, Zn và Sr, ở mức dưới ppm.
Việc giám sát các nguyên tố vi lượng giúp ngăn ngừa sự đổi màu không mong muốn và sự suy yếu cơ học. Phát hiện nồng độ Fe, Ti và Pb hỗ trợ độ trong suốt quang học và loại bỏ rủi ro từ các tạp chất hoặc điểm ứng suất. Phân tích thành phần nguyên tố, được thực hiện nhờ các phương pháp XRF-CT và kính hiển vi confocal tiên tiến, giúp xác minh tính đồng nhất về không gian trên toàn bộ tấm kính hoặc kính đúc, điều rất quan trọng đối với sản xuất quy mô lớn.
Các thiết bị XRF di động và tích hợp tự động hóa quá trình quét nhanh, tích hợp kết quả vào việc kiểm soát quy trình theo thời gian thực. Cách tiếp cận này tối ưu hóa việc đảm bảo chất lượng sản xuất thủy tinh, hỗ trợ các tiêu chuẩn sản phẩm nghiêm ngặt và phản ứng tức thì đối với các sai lệch trong quy trình.
Các kỹ thuật nhận dạng và phân biệt loại
Các kỹ thuật nhận dạng thủy tinh bao gồm phân tích quang phổ XRF, đo mật độ và đánh giá chỉ số khúc xạ. Phân tích quang phổ XRF cung cấp hồ sơ nguyên tố trực tiếp, không phá hủy cho tất cả các nguyên tố chính trong thành phần thủy tinh, cho phép phát hiện Si, Na, Ca, Mg, Al, Pb và K với độ lặp lại dưới 3% RSD. Đo mật độ giúp phân biệt thành phần của các vật liệu thủy tinh có sự khác nhau từ 2,2 g/cm³ (thủy tinh soda-lime) đến hơn 3,1 g/cm³ (thủy tinh chì). Đánh giá chỉ số khúc xạ phân biệt chính xác thủy tinh soda-lime, thủy tinh borosilicate và thủy tinh chì; giá trị nD điển hình nằm trong khoảng từ 1,51 đến 1,70.
Phân tích thống kê giúp tăng độ chính xác nhận dạng. Thuật toán phân cụm K-means nhóm các mảnh thủy tinh theo bộ dữ liệu XRF đa nguyên tố, hỗ trợ tỷ lệ khớp lớp pháp y trên 95%. Phân tích tương quan xám giúp phân lập những thay đổi nhỏ nhưng rõ rệt về thành phần giữa các lô hoặc biến thể. Các mô hình hóa học lượng tử phân loại các dạng thủy tinh (ví dụ: hạt thủy tinh nung chảy so với thủy tinh dạng bột) theo dấu vân tay nguyên tố với độ chính xác trên 98% khi được tích hợp với dữ liệu XRF.
Đảm bảo chất lượng trong sản xuất kính
Đảm bảo chất lượng sản xuất thủy tinh phụ thuộc vào việc phát hiện đa nguyên tố nhanh chóng và chính xác. Máy phân tích XRF trong dây chuyền và phòng thí nghiệm xác minh thành phần vật liệu thủy tinh chỉ trong vài giây. Huỳnh quang tia X xác định SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO và K₂O, hỗ trợ kiểm soát các nguyên tố trong thành phần thủy tinh và tính đồng nhất của lô sản phẩm.
Theo dữ liệu ngành, XRF đạt được giới hạn phát hiện xuống đến 1 ppm đối với các nguyên tố vi lượng, cho phép phát hiện các chất gây ô nhiễm vết ảnh hưởng đến tính chất hoặc thẩm mỹ của sản phẩm. Việc ứng dụng XRF cho phép phản hồi trực tiếp để điều chỉnh quy trình, tăng năng suất lên đến 15% trong các dây chuyền được kiểm soát chặt chẽ.
Hệ thống phân loại tự động được tích hợp với quy trình sản xuất, đảm bảo kiểm tra liên tục thành phần của vật liệu thủy tinh. Điều này giúp giảm thiểu sự khác biệt giữa các lô sản phẩm và loại bỏ các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn. Việc sàng lọc đa nguyên tố là yếu tố không thể thiếu trong việc đảm bảo chất lượng của các hạt thủy tinh nung chảy, các sản phẩm sử dụng viên thủy tinh và các ứng dụng bột thủy tinh. Việc kiểm tra toàn diện tại chỗ giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và cho phép khắc phục ngay lập tức, hỗ trợ duy trì chất lượng sản phẩm.
Tối ưu hóa quy trình phân tích kính của bạn
Máy phân tích XRF Lonnmeter cung cấp phép đo chính xác các nguyên tố quan trọng đối với thành phần thủy tinh: SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, PbO, K₂O. Các thiết bị này cung cấp khả năng phát hiện đa nguyên tố để đảm bảo chất lượng sản xuất thủy tinh và xác minh nhanh chóng các hạt thủy tinh nung chảy, viên thủy tinh và bột thủy tinh. Để phân tích thủy tinh chuyên sâu hơn, hãy tùy chỉnh thiết bị của bạn.Máy XRFNhằm đáp ứng các yêu cầu đa dạng trong sản xuất thủy tinh và các kỹ thuật nhận dạng.
Thời gian đăng bài: 04/02/2026
