航天器姿態控制

[拼音]：boli yiqi

[英文]：laboratory glassware

在生活、生產和科學技術等領域用於實驗、計量、觀測、檢驗的各種玻璃製品。

沿革

公元1世紀煉丹所用的蒸餾器可看成是最早的玻璃儀器。此後，蒸餾器和冷凝器被製成各種形狀和規格。1660年，義大利人使用火焰噴燈將玻璃管做成儀器(見玻璃燈工)。玻璃儀器必須耐化學試劑腐蝕、耐溫度急變和抗機械震動，同時還應透明，易於製造。因此，保證玻璃儀器質量的關鍵在於要製造出符合這些要求的玻璃。最初使用的儀器玻璃只是將鈉鈣矽酸鹽玻璃的成分調整為高矽、高鈣和低鹼，以提高其耐化學腐蝕性；製品很薄以耐溫度變化；增加含鋁量以提高各方面效能。1884年德國人O.肖特用B2O3代替玻璃成分中一部分Na2O，發現B2O3不但可作熔劑成分，還顯著地降低了熱膨脹係數，使玻璃的耐溫度急變效能大為增強。經過不斷髮展和引用鋅、鋇、鎂等玻璃成分，出現一系列硼矽酸鹽化學儀器玻璃。1914年，美國康寧玻璃公司生產派來克斯硼矽酸鹽玻璃，有極好的抗溫度急變效能和抗化學侵蝕效能。1920年德國耶那玻璃公司生產出抗化學侵蝕性更好、但抗溫度急變性稍差的 G20鋁硼矽酸鹽玻璃。石英玻璃效能優越，於1869年用於製造玻璃儀器，但因製造困難，價格昂貴，直到20世紀初才逐步實現工業化生產。1939年，美國康寧玻璃公司發明硼矽酸鹽玻璃熱處理分相、酸浸濾然後燒結新工藝，製造出含SiO296％的高矽氧玻璃。

分類

玻璃儀器品種繁多，根據國際標準分為8類：

（1）輸送和截流裝置，如玻璃接頭、介面、閥門、塞、管和棒等。

（2）容器，如皿、瓶、燒杯、燒瓶、槽、試管等。

（3）基本操作儀器和裝置。基本操作包括吸收、乾燥、蒸餾、冷凝、分餾、蒸發、萃取、提純、過濾、分液、攪拌、破碎、離心、氣體發生、色譜、燃燒、燃燒分析等。

（4）測量器具，如流量、比重、壓力、溫度、表面張力等測量儀表以及量器、滴管、吸液管、注射器等。

（5）物理測量儀器，如測試顏色、光、密度、電引數、相變、放射性、分子量、粘度、顆粒度等的儀器。

（6）化學元素和化合物測定儀器，如砷、二氧化碳、元素分析、官能原子團分析、金屬元素、硫、鹵素和水等測定儀器。

（7）材料試驗儀器，如氣氛、爆炸物、氣體、金屬及礦物、礦物油、建築材料、水質等測量儀器。

（8）食品、醫藥、生物分析儀器，如食品分析、血液分析、微生物培養、顯微鏡附件、血清和疫苗試驗、尿化驗等分析儀器。

儀器玻璃種類

各類玻璃儀器按使用要求選用適宜的玻璃品種（見表）。低膨脹硼矽酸鹽玻璃全面性能好，尤其抗溫度急變性好，適用面廣，為80％的玻璃儀器所採用。鋁硼矽酸鹽玻璃耐化學腐蝕性好，主要用於燒瓶、量器等。鋁矽酸鹽玻璃使用溫度高，主要用於燃燒管等。無硼耐鹼玻璃主要用於強鹼條件下的玻璃儀器，有時用於硼測定儀器。鈉鈣玻璃價格低廉，用於形狀簡單、不需加熱的玻璃製品。高矽氧玻璃和石英玻璃效能優越，價格昂貴，用於使用溫度高、耐溫度變化大和透紫外線等玻璃儀器。純石英玻璃還用於提煉矽、鍺等半導體的坩堝。

玻璃儀器製造

可分配料、熔制、成型、退火和加工等工序（見玻璃製造）。

小批量或形狀複雜的玻璃儀器往往採取手工成型；大批量製品採用機械化吹制、壓制成型；玻璃管等統一規格的製品採用拉管機成型。

加工分熱加工和冷加工兩類。熱加工包括以下幾種：燈工加工法，以玻璃管為主要基材進行彎、吹、按、焊等加工，製成大批儀器；燒結法，以玻璃粉或玻璃纖維為基材，壓實燒結制成各種細度的玻璃濾板或濾器；二次拉管法，將原管加工成小直徑高精度玻璃管；二次拉板法，將原板加工成薄型載玻片和蓋玻片。冷加工主要包括磨口加工和酸蝕刻度兩種。磨口加工是用標準模具對玻璃口、塞等部件進行金剛砂粗細磨加工，製成玻璃儀器標準口和標準塞，普遍應用於玻璃儀器介面、塞口、活塞等緊密配合。酸蝕刻度主要用於標記容量儀器的劃線和數字。這種方法是在製品的玻璃表面塗石蠟，再在石蠟上刻出劃線和數字，用氫氟酸腐蝕，洗淨石蠟後塗色，使刻度線和數字不受磨損。有時在容器表面用耐酸色釉和擴散著色法印刷並進行熱處理以代替酸蝕刻度線和數字。