變色玻璃為什么可以變色變色玻璃的用途以及原理

2019-06-19 來源：中玻網(wǎng)

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在生活中我們經(jīng)常會用到各類玻璃制品，例如玻璃窗、玻璃杯、玻璃移門等。玻璃制品兼顧美觀與實用，既能夠憑借晶瑩剔透的外表惹人喜愛，又能夠充分利用其堅硬耐用的物理性能。一些藝術玻璃甚至會使玻璃具有更多的圖樣，增強裝飾效果。本篇文章中我們將介紹變色玻璃的原理及特點。

一、變色玻璃為什么可以變色

變色玻璃就是在適當波長光的輻照下改變其顏色,而移去光源時則恢復其原來顏色的玻璃.又稱光致變色玻璃或光色玻璃.變色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成.此材料具有兩種不同的分子或電子結構狀態(tài),在可見光區(qū)有兩種不同的吸收系數(shù),在光的作用下,可從一種結構轉變到另一種結構,導致顏色的可逆變化,常見的含鹵化銀變色玻璃,是在鈉鋁硼酸鹽玻璃中加入少量鹵化銀(AgX)作感光劑,再加入微量銅、鎘離子作增感劑,熔制成玻璃后,經(jīng)適當溫度熱處理,使鹵化銀聚成微粒狀而制得.當它受紫外線或可見光短波照射時,銀離子還原為銀原子,若干銀原子聚集成膠體而使玻璃顯色;光照停止后,在熱輻射或長波光(紅光或紅外)照射下,銀原子變成銀離子而退色.鹵化銀變色玻璃的特點是不容易疲勞,經(jīng)歷30萬次以上明暗變化后,依然不失效,是制作變色眼鏡常用的材料.變色玻璃還可用于信息存儲與顯示、圖像轉換、光強控制和調節(jié)等方面.

含有溴化銀(或氯化銀)和微量氧化銅的玻璃是一種變色玻璃.當受到太陽光或紫外線的照射時,其中的溴化銀發(fā)生分解,產(chǎn)生銀原子( AgBr==Ag+Br ).銀原子能吸引可見光,當銀原子聚集到一定數(shù)量是,射在玻璃上的光大部分被吸收,原來無色透明的玻璃這時就會變成灰黑色.當把變色后的玻璃放到暗處時,在氧化銅的催化作用下,銀原子和溴原子又會結合成溴化銀( Ag+Br==AgBr ),因為銀離子不吸收可見光,于是,玻璃又會變成無色透明.這就是變色玻璃變色的基本原理.用變色玻璃制作窗玻璃,可使烈日下透過的光線變得柔和且有陰涼之感.變色玻璃也可用于制作太陽鏡片.較

用途:常見的有含鹵化銀變色玻璃.該玻璃的特點是不容易疲勞,經(jīng)歷30萬次以上明暗變化后,依然不失效,是制作變色眼鏡常用的材料.變色玻璃還可用于信息存儲與顯示、圖像轉換、光強控制和調節(jié)等方面.

二、變色玻璃的用途以及原理

變色玻璃通常指的是光致變色玻璃.

這種玻璃的變色原理是:

在玻璃熔制過程中加入了鹵化銀,比如碘化銀.碘化銀是一種不穩(wěn)定化合物,其在光線照射下會分解成碘和銀;銀單質不透明,其分布在玻璃中會形成均勻阻擋光線的現(xiàn)象,使得玻璃看上去發(fā)黑,變成灰色玻璃甚至黑色玻璃.光線較暗的時候,碘和銀又會重新結合成碘化銀,呈現(xiàn)無色透明狀態(tài).

利用這一特點,在光照較強的地方用于外窗,白天玻璃發(fā)黑,能有效阻擋進入室內的光強度,形同有了一道遮光窗簾;晚上或陰天,玻璃呈現(xiàn)無色狀態(tài),恢復正常的采光.

由于成本較高,這種玻璃在建筑上使用不多,使用較多的是變色太陽眼鏡.

相關概念

玻璃

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(guī)則結構的非晶態(tài)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(xiàn)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。