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  • 1 # 一葉晨薈

    向玻璃原料中新增能夠形成著色離子、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。是向玻璃料中新增鈷(Co)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Cu)等過渡元素的化合物,以離子狀態存在於玻璃中,由於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)的玻璃中新增硫或硒的化合物(如CdS、CdSe等),在玻璃中形成CdO、ZnS、ZnSe等,然後在低於退火溫度下進行兩次熱處理,形成CdS、CdSe並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。

    ④半導體著色。是向玻璃料中新增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。

    二、有色玻璃材料染色的原理

    有色玻璃是在普通玻璃中加入著色劑,如加入MnO2為紫色;CoO、Co2O3燒成紫紅色;FeO、K2Cr2O7燒成綠色;CdS、Fe2O3、Sb2S3燒成顏色;AuCl3、Cu2O燒成紅色;CuO、MnO2、CoO、Fe3O4的混合物燒成黑色;CaF2、SnO2燒成乳白色。

    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。在燒製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。

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