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普通的玻璃是用石英砂、純鹼和石灰石一起熔鍊而成的。它是一種組成不固定的硅酸鹽的混和物。人們最先製造出來的玻璃是一些透明度差,帶有一些顏色的小玻璃片。它的顏色並不是人們有意識地加進去的,而是所用的原料不純,混進了雜質的結果。那時的顏色玻璃只是用來做裝飾品,要求不高,人們只是偶然生產出了顏色玻璃。但是我們今天要求的顏色玻璃都有很高科學要求,這隻有在揭開了玻璃帶色的秘密後,才能夠製造出來。
經過研究,人們發現如果在普通玻璃的配料中加入0.4~0.7%的著色劑,就能使玻璃帶上了顏色。著色劑大多是金屬的氧化物。我們前面已經知道了每種金屬元素都有它獨特的“光譜特徵”,所以不同的金屬氧化物都能呈現出不同的顏色。如果在玻璃配料中加入這些氧化物就給玻璃著上了色。例如加入氧化鉻(Cr2O3),玻璃現綠色;加入二氧化錳(MnO2),玻璃呈紫色;加人氧化鈷(Co2O3),玻璃呈藍色,煉鋼工人和電焊工人用的保護目鏡就是用這種玻璃製成的。
其實,玻璃的顏色不僅取決於加入的著色劑,人們還通過熔鍊的溫度及爐焰的性質來調節元素的化合價,使玻璃呈現不同的顏色。例如玻璃中的銅,如果以高價的氧化銅存在時玻璃顯現藍綠色;以低價的氧化亞銅(Cu2O)存在時,玻璃呈紅色。有時,燒熔一次還不能使玻璃顯示出色來,再要進行第二次加熱才能使玻璃顯出顏色。名貴的金紅玻璃就是這樣,它是在普通的玻璃配料中加入微量的金子燒製成的。第一次燒熔後,金以原子形式分布在玻璃中,此時玻璃並不顯顏色;當再次加熱到接近軟化的溫度時,其中的金原子聚合成膠狀顆粒,此時玻璃就顯現出了美麗的紅色。
現在,人們又用稀土元素的氧化物為著色劑製成了各種高級的顏色玻璃。摻有稀土元素的顏色玻璃,色調明淨,有光亮的色澤,甚至還會在不同的光線下改變顏色。例如氧化釹玻璃中就有這種特性,它在日光下顯紫紅色,在熒光下顯藍紫色,十分美麗。有一種玻璃會隨著光線的強弱而改變顏色,人們用它作眼鏡的鏡片和房屋的窗戶玻璃。用這種玻璃作窗玻璃,室內可以保持一定的光亮度,再也用不著用窗帘子來遮陽,所以有人稱它為“自動窗帘”。它又能阻擋Sunny中的紫外線通過,圖書館藏書室和博物館裝上這種玻璃以後,可以保護書籍和文物不受紫外線的破壞。
除稀土元素外,在玻璃中直接添加鎢和鉑,也可以做成變色玻璃。
普通的顏料因受Sunny中的紫外線的照射或者空氣中的氧氣和二氧化硫的作用而退色;但顏色玻璃因為起著色作用的金屬等氧化物已與玻璃熔為一體,所以能經得起日晒雨淋而永葆其美麗的青春容顏。隨著科技的日益發展,顏色玻璃的品種將會越來越豐富多彩,我們的生活也會因為它的點綴和裝飾而變得多彩多姿。
簡單說,通過吸收、反射、透過某種特定波長的光線,而呈現不同顏色的玻璃。主要用於建築物中公共設施的門窗及內、外裝修的飾面材料。玻璃著色有料著色和表面著色兩種工藝。
料著色
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)的玻璃中添加硫或硒的化合物(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並生長成較大的膠體粒子,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),先以離子態溶解於玻璃中,經熱處理轉變成原子態並聚集、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),使其截短波極限進入可見光區而導致玻璃著色。
用於建築中的大塊顏色玻璃,可以採用平板玻璃的生產工藝製造,也可以與無色玻璃或其他顏色的玻璃“套色”生產顏色玻璃。
表面著色
是在玻璃表面塗敷金屬、金屬氧化物等,形成透明、半透明或不透明的顏色塗層。用化學熱分解法在玻璃表面塗SnCl4、FeCl3,可分別製得藍色的SnO2膜和金色的Fe2O3膜。用真空蒸發、真空陰極濺射、反應濺射等方法,可以製得如金、銀、銅等金屬膜或In2O3、SnO2、TiO2等金屬氧化物膜,因膜層厚度和折射率不同,可形成不同顏色的干涉膜和反射膜。在浮法玻璃生產線中可以用電浮法或採用熱噴塗法,製成表面著色的顏色玻璃。還可以用印刷或噴塗玻璃色釉等,製成釉面玻璃。
詳細內容參見: http://www.glass.cn/glassnews/newsinfo_24944.html
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上色方法: 熔制玻璃時加入少量玻璃著色劑,可製得各種有色玻璃。
制玻璃時,由於原料中含有亞鐵的雜質,常使玻璃帶綠色,可加入少量二氧化錳或硒,使之變成無色玻璃。玻璃的絲網印刷玻璃絲網印刷,就是利用絲網印版,使用玻璃釉料,在玻璃製品上進行裝飾性印刷。
著色顏料類,稀釋劑用於稀釋顏料,和油漆的稀釋劑作用相同,便於繪製時更加流暢順滑,上色更加均勻,不會改變顏料本身的飽和度;彩虹調色劑則褲增加顏色的珠光、閃光效果,可以達到一些漸變或彩虹效果。
印刷後的玻璃製品,要放火爐中,以520~600℃的溫度進行燒製,印刷到玻璃表面上的釉料才能固結在玻璃上,形成絢麗多彩的裝飾圖案。如果將絲印與其它加工方法並用的話,會得到更理想的效果。
玻璃是由沙子和其他化學物質熔融在一起形成的(主要生產原料為:純鹼、石灰石、石英)。在熔融時形成連續網絡結構,冷卻過程中粘度逐漸增大並硬化致使其結晶的硅酸鹽類非金屬材料。普通玻璃的化學組成是Na2O·CaO·6SiO2,主要成分是二氧化硅,是一種無規則結構的非晶態固體。
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烤漆玻璃,是一種較富表現力的裝飾玻璃品種,可以通過噴塗、滾塗、絲網印刷或者淋塗等方式來體現。用於形象牆、私密空間等。
烤漆玻璃在業內也叫背漆玻璃,分平面烤漆玻璃和磨砂烤漆玻璃。是在玻璃的背面噴漆在30-45度的烤箱中烤8-12小時,在很多制作烤漆玻璃的地方一般採用自然晾乾,不過自然晾乾的漆面附著力比較小,在潮溼的環境下容易脫落。眾所周知,油漆對人體具有一定的危害,在烤漆玻璃中為了保證現代的環保的要求和人的健康安全需求,因此在烤漆玻璃制作時要注意採用環保的原料和塗料。