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玻璃種類豐富,能夠滿足不同場合的不同需求。通過調整制造玻璃的材質與工藝,廠家可以讓玻璃材料的性質發生非常大的變化,從而使其更加穩定耐用。例如常用的鋼化玻璃不但強度遠超普通玻璃,而且碎片不會傷人,安全可靠。本文將要介紹玻璃內部料著色加工方法,以及有色玻璃的制作方法,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,使之呈現不同顏色的工藝,按照著色機理可分四種類型。
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,以離子狀態存在于玻璃中,由于它們的價電子在不同能級(基態和激發態)之間躍遷,引起對可見光的選擇吸收而著色,如鈷藍、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的氧化物(如金、銀、銅等氧化物),先以離子態溶解于玻璃中,經熱處理轉變成原子態并聚集、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半導體著色。是向玻璃料中添加CdS、CdSe、CdTe等著色劑,在可見光區不出現吸收峰而呈連續的吸收區,透光區和吸收區間是一條坡度很陡的分界線。與前述幾種著色機理不同,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。根據半導體能帶理論,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至導帶(激發態),使其截短波較限進入可見光區而導致玻璃著色。
用于建筑中的大塊顏色玻璃,可以采用平板玻璃的生產工藝制造,也可以與無色玻璃或其他顏色的玻璃“套色”生產顏色玻璃。
有色玻璃有兩種,一是噴漆,二是貼畫.
有色玻璃是在普通玻璃中加入著色劑,著色劑量的多寡、熔制時間和熔制溫度都會不同程度的影響燒成顏色的深淺。使用膠體著色劑,如金、銀、銅、硒、硫等,使較小顆粒懸浮在玻璃體內,使玻璃著色的。在燒制過程中不管哪種著色劑都加入助熔劑。
有色玻璃是固溶膠,固溶膠是指將固體作為分散劑所形成的溶膠。
相關概念
玻璃是非晶無機非金屬材料,一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料,另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復鹽,是一種無規則結構的非晶態固體。廣泛應用于建筑物,用來隔風透光,屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等。
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