玻璃的著色是在玻璃原料中加入一種能形成著色離子、復(fù)合膠體和金屬膠體顆粒的物質(zhì),形成不同顏色的過(guò)程,根據(jù)著色機(jī)理可分為四種類型。
1離子著色。在玻璃料中加入過(guò)渡元素如鈷(Co),錳(Mn),鎳(Ni),鐵(Fe)或銅(Cu)的化合物,并以離子狀態(tài)存在于玻璃料中。玻璃由于它們的價(jià)電子。不同能級(jí)(基態(tài)和激發(fā)態(tài))之間的過(guò)渡,引起可見(jiàn)光和著色的選擇性吸收,如鈷藍(lán),錳紫,鎳綠和其他彩色玻璃。
2化合物的膠體顆粒著色。硫或硒化合物(如CdS、CdSe等)在含鋅(ZnO)的玻璃中加入CdO、ZnS、ZnSe等,然后在退火溫度以下進(jìn)行兩次熱處理。CdS和CdSe形成并生長(zhǎng)成較大的膠體顆粒,這些膠體顆粒由于光散射而使玻璃著色,如硒紅、鎘黃等。
3種金屬膠體粒子著色。是在玻璃原料中加入容易分解成金屬狀態(tài)的氧化物(如金、銀、銅等)。它們首先溶解在玻璃中,處于離子狀態(tài),通過(guò)熱處理轉(zhuǎn)化為原子狀態(tài),然后聚合成膠粒。由于吸收可見(jiàn)光和著色引起的光散射,如金、銅、銀等彩色玻璃。
4半導(dǎo)體著色。在玻璃材料中加入CdS、CdSe、CdTe等著色劑,可見(jiàn)光區(qū)沒(méi)有吸收峰,但有一個(gè)連續(xù)的吸收區(qū),透光區(qū)和吸收區(qū)是一條陡峭的分界線。與上述著色機(jī)制不同,CdS/CdSe的顏色隨CdS/CdSe比例的不同而變化,如CdS接近橙色,CdSe為紅色,CdTe為黑色,即按O2-、S2-、Se2-和TE2-的順序向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。根據(jù)半導(dǎo)體能帶理論,這些陰離子的親電電位依次變小,其價(jià)電子能以較低的能量(近可見(jiàn)光)被激發(fā)到導(dǎo)帶(激發(fā)態(tài))。使它把短波限制到可見(jiàn)光區(qū),造成玻璃著色。
ii。玻璃加工的成型方法有哪些?
形成是將熔融玻璃液轉(zhuǎn)化為具有固定形狀的固體產(chǎn)物。成型必須在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。這是一種冷卻過(guò)程,其中玻璃首先從粘性液態(tài)變?yōu)樗苄詰B(tài)然后變?yōu)榇嘈怨虘B(tài)。成型方法可分為兩大類:手工成型和機(jī)械成型。
A. 人工成形。又有
(1)吹氣,用鎳鉻合金吹管,取一個(gè)玻璃球,在模具內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)吹制。主要用于形成玻璃泡、玻璃瓶、玻璃球(用于眼睛鏡片)等。
(2)在吹入氣泡后,再有工人用頂板粘住。兩者主要用于制造玻璃管或棒。
(3)按壓,取一個(gè)玻璃球,用剪刀剪下,放入凹模中,再用沖頭壓緊。主要用于成型杯子、板材等。
(4)自由成型,用鉗子、剪刀、鑷子等工具直接制作工藝品。
B.機(jī)械成型。由于人工成形是勞動(dòng)密集型,溫度高,條件差,因此除了自由成形之外,大部分已經(jīng)被機(jī)械成形所取代。除了壓制,吹制和拉伸,機(jī)械成型
(1)壓延法,用于生產(chǎn)厚平板玻璃、刻花玻璃、金屬絲玻璃等。
(二)鑄造方法生產(chǎn)光學(xué)玻璃。
(3)離心鑄造法,用于制造大口徑玻璃管、器皿和大容量反應(yīng)罐。這是將玻璃熔體注入高速旋轉(zhuǎn)模具中,由于離心力使玻璃靠近模具壁,旋轉(zhuǎn)一直持續(xù)到玻璃變硬為止。
(4)燒結(jié)法,用于生產(chǎn)泡沫玻璃。在玻璃粉中加入發(fā)泡劑,并將其加熱到覆蓋金屬模具中。玻璃在加熱過(guò)程中形成許多封閉的氣泡。這是一種很好的隔熱和隔音材料。
另外,平板玻璃通過(guò)垂直引線法,平拉法和浮法形成。浮法是玻璃流漂浮在熔融金屬(錫)表面上以形成平板玻璃的方法。主要優(yōu)點(diǎn)是玻璃質(zhì)量高(平整,光滑),拉拔速度快,產(chǎn)量大。