玻璃的磨砂

出处：按学科分类—工业技术 四川大学出版社《化学试剂技术管理应用手册》第288页（1959字）

在实验室中，很多玻璃仪器上有磨砂的部分，尤其是接头，大多采用玻璃磨砂接头，另外，很多活塞、浮子及试剂瓶、烧瓶口等都需要磨砂。

(一)标准磨口、磨塞的加工

很多玻璃仪器可以相互组合、匹配，组成不同的系统仪器，而玻璃仪器的联接，现大多采用磨砂接头。磨砂接头有标准和非标准两种。标准磨砂接头是指接头的大小和形状相同，按一定的标准统一编号，任何玻璃仪器只要具有同一型号的磨砂接头就可以进行相互连接，组成不同的仪器系统，安装和拆卸都非常方便适用。标准接头有磨口(也称内磨、阴磨)和磨塞(也称外磨、阳磨)两部分，使用时同号的磨塞插入磨口即可。

从形状来看标准磨砂接头分锥形和球形两种，锥形磨砂接头呈锥体状，这种接头的优点是连接牢固，受外力时不会产生位移，气密性较好。但是，容易出现机械性卡死或磨砂面与碱性物质反应后粘连，而难于取出。角度和位置有差异时不能强行连接，否则，玻璃将因受张力而破裂。球形磨砂接头正好克服了锥形接头的缺陷(见图11－6)。

图11－6 标准磨口形状

球形磨砂接头的加工技术要求极高，工艺复杂而且难掌握，目前国内还不能生产球形磨砂接头，完全依赖进口。因此，下面仅对锥形磨砂接头的加工工艺作一般性的介绍。

制作磨砂接头属二次加工方式，首先用专用圆口钳和圆塞钳在玻璃管上圆出坯件(不同型号的磨砂接头须用不同的钳子)，再用标准模具磨出接头，使用的研磨剂是人造金刚砂(碳硅化合物)。磨制磨砂口(内磨、阴磨)所使用的磨具是经车床或无芯磨床加工的钢制标准芯模，将磨具夹在旋转的夹头上，然后套上玻璃坯用金刚砂进行研磨，磨具旋转而玻璃坯不转。先粗磨后细磨，要求磨面细腻、均匀。磨制磨砂塞(外磨、阳磨)使用的磨具是一段内孔呈圆锥体的钢管，加上衬套后，套在玻璃坯上磨制，玻璃转动而磨具不动，有条件的厂家直接用无芯磨床磨制标准塞。不论是磨砂口还是磨砂塞，都要求具有完全相同的锥度，锥度一般为1∶10。

(二)标准磨砂接头的规格尺寸

尽管磨砂接头的锥度都是1∶10，但口径却有很大差异，根据磨口、磨塞的大端直径大小分为若干型号，型号和直径的关系见表11－8。

表11－8 常用标准磨口、磨塞型号及大端直径表

实验室中常用的是：14，19，24，29，34，40，45等几种。

(三)活塞

玻璃活塞在实验室中被广泛使用，可分为普通活塞和真空活塞两类。普通活塞用于一般玻璃仪器，其密闭性要求不高，适用于低真空系统。真空活塞用于玻璃高真空系统，其密闭性非常好，静态真空可高达1．33×10^－4Pa～1．33×10^－7Pa，动态真空度也不低于10^－4Pa。

活塞的使用要求不同，形式也多种多样，有直通、三通、四通，有斜型、直型、T型、十字型等等，但以直形直通和T型三通最为常用(见图11－7)。

图11－7 常用活塞图

活塞由三部分组成；塞芯、塞壳及支管，塞芯有空心和实心之分，一般小孔径活塞用实心，较大孔径或真空活塞用空心。实验室常用的活塞有1～5号活塞，是根据塞芯直径来区分的，1～5号活塞的规格见表11－9。

表11－9 1～5号锥体活塞规格表

活塞是液体或气体的控制阀门，在使用时塞芯经常转动，因此质量要求高于标准磨口接头，尤其是真空活塞的磨制工艺更是要精益求精。磨制活塞采用套磨(也称对磨)，这一点不同于标准磨砂接头。磨制时将已打好孔的玻璃芯夹在磨床上，套上活塞壳用金刚砂研磨，塞芯转动而塞壳不转动。用此方法加工的活塞误差极小，能保持良好的密闭性，但不能互换。

随着技术的不断提高，用四氟材料作塞芯的标准活塞已开始应用，这种活塞的玻璃壳经真空成形，塞芯用聚四氟乙烯塑料经铸塑成形，使每个塞芯具有相同的大小和锥度，因此，不需用金刚砂研磨。这种标准活塞具有良好的互换性，不易粘连，但价格较贵，是普通玻璃活塞的十倍左右，且气密性较差，不能用其作高真空活塞。