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变色玻璃的着色
  来源: 转摘    录入时间:2018/11/16    『返回
除稀土元素外,在玻璃中直接添加钨和铂,也可以做成变色玻璃。
普通的颜料因受阳光中的紫外线的照射或者空气中的氧气和二氧化硫的作用而退色;但颜色玻璃因为起着色作用的金属等氧化物已与玻璃熔为一体,所以能经得起日晒雨淋而永葆其美丽的青春容颜。随着科技的日益发展,颜色玻璃的品种将会越来越丰富多彩,我们的生活也会因为它的点缀和装饰而变得多彩多姿。
简单说,通过吸收、反射、透过某种特定波长的光线,而呈现不同颜色的玻璃。主要用于建筑物中公共设施的门窗及内、外装修的饰面材料。玻璃着色有料着色和表面着色两种工艺。
料着色
向玻璃原料中添加能够形成着色离子、化合物胶体及金属胶体粒子的物质,使之呈现不同颜色的工艺,按照着色机理可分四种类型。
①离子着色。是向玻璃料中添加钴(Co)、锰(Mn)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)等过渡元素的化合物,以离子状态存在于玻璃中,由于它们的价电子在不同能级(基态和激发态)之间跃迁,引起对可见光的选择吸收而着色,如钴蓝、锰紫、镍绿等颜色玻璃。
②化合物胶体粒子着色。是向含锌(ZnO)的玻璃中添加硫或硒的化合物(如CdS、CdSe等),在玻璃中形成CdO、ZnS、ZnSe等,然后在低于退火温度下进行两次热处理,形成CdS、CdSe并生长成较大的胶体粒子,因光散射而使玻璃着色,如硒红、镉黄等颜色玻璃。
③金属胶体粒子着色。是向玻璃原料中添加容易分解成金属状态的氧化物(如金、银、铜等氧化物),先以离子态溶解于玻璃中,经热处理转变成原子态并聚集、长大成胶体粒子,因光散射引起对可见光的吸收而着色,如金红、铜红、银黄等颜色玻璃等。
④半导体着色。是向玻璃料中添加CdS、CdSe、CdTe等着色剂,在可见光区不出现吸收峰而呈连续的吸收区,透光区和吸收区间是一条坡度很陡的分界线。与前述几种着色机理不同,其颜色随CdS/CdSe的比例而变化,如CdS多时接近橙色,CdSe多时呈红色,而CdTe多时则是黑色,即它们依O2-、S2-、Se2-、Te2-的次序向长波方向移动。根据半导体能带理论,这些阴离子的亲电势依次变小,可依次用较低的能量(可见光附近)的光,就可以将它们的价电子激发至导带(激发态),使其截短波极限进入可见光区而导致玻璃着色。
用于建筑中的大块颜色玻璃,可以采用平板玻璃的生产工艺制造,也可以与无色玻璃或其他颜色的玻璃“套色”生产颜色玻璃。
表面着色
是在玻璃表面涂敷金属、金属氧化物等,形成透明、半透明或不透明的颜色涂层。用化学热分解法在玻璃表面涂SnCl4、FeCl3,可分别制得蓝色的SnO2膜和金色的Fe2O3膜。用真空蒸发、真空阴极溅射、反应溅射等方法,可以制得如金、银、铜等金属膜或In2O3、SnO2、TiO2等金属氧化物膜,因膜层厚度和折射率不同,可形成不同颜色的干涉膜和反射膜。在浮法玻璃生产线中可以用电浮法或采用热喷涂法,制成表面着色的颜色玻璃。还可以用印刷或喷涂玻璃色釉等,制成釉面玻璃。
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