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玻璃種類豐富,能夠滿足不同場合的不同需求。通過調(diào)整制造玻璃的材質(zhì)與工藝,廠家可以讓玻璃材料的性質(zhì)發(fā)生非常大的變化,從而使其更加穩(wěn)定耐用。例如常用的鋼化玻璃不但強(qiáng)度遠(yuǎn)超普通玻璃,而且碎片不會傷人,安全可靠。本文將要介紹有色玻璃,加深大家的理解。
向玻璃原料中添加能夠形成著色離子、化合物膠體及金屬膠體粒子的物質(zhì),使之呈現(xiàn)不同顏色的工藝,按照著色機(jī)理可分四種類型。
①離子著色。是向玻璃料中添加鈷(Co)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Cu)等過渡元素的化合物,以離子狀態(tài)存在于玻璃中,由于它們的價電子在不同能級(基態(tài)和激發(fā)態(tài))之間躍遷,引起對可見光的選擇吸收而著色,如鈷藍(lán)、錳紫、鎳綠等顏色玻璃。
②化合物膠體粒子著色。是向含鋅(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,然后在低于退火溫度下進(jìn)行兩次熱處理,形成CdS、CdSe并生長成非常大的膠體粒子,因光散射而使玻璃著色,如硒紅、鎘黃等顏色玻璃。
③金屬膠體粒子著色。是向玻璃原料中添加容易分解成金屬狀態(tài)的氧化物(如金、銀、銅等氧化物),先以離子態(tài)溶解于玻璃中,經(jīng)熱處理轉(zhuǎn)變成原子態(tài)并聚集、長大成膠體粒子,因光散射引起對可見光的吸收而著色,如金紅、銅紅、銀黃等顏色玻璃等。
④半導(dǎo)體著色。是向玻璃料中添加CdS、CdSe、CdTe等著色劑,在可見光區(qū)不出現(xiàn)吸收峰而呈連續(xù)的吸收區(qū),透光區(qū)和吸收區(qū)間是一條坡度很陡的分界線。與前述幾種著色機(jī)理不同,其顏色隨CdS/CdSe的比例而變化,如CdS多時接近橙色,CdSe多時呈紅色,而CdTe多時則是黑色,即它們依O2-、S2-、Se2-、Te2-的次序向長波方向移動。根據(jù)半導(dǎo)體能帶理論,這些陰離子的親電勢依次變小,可依次用較低的能量(可見光附近)的光,就可以將它們的價電子激發(fā)至導(dǎo)帶(激發(fā)態(tài)),使其截短波較限進(jìn)入可見光區(qū)而導(dǎo)致玻璃著色。
(1)吸收太陽輻射熱
如6mm厚的透明浮法玻璃,在太陽光照下總透過熱為84%,而同樣條件下有色玻璃的總透過熱量為60%。有色玻璃的顏色和厚度不同,對太陽輻射熱的吸收程度也不同。
(2)吸收太陽可見光
減弱太陽光的強(qiáng)度,起到反眩作用。
(3)具有一定的透明度
能吸收一定的紫外線。
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