光致变色玻璃

变色玻璃原理
变色玻璃是一种特殊的材料，它能够在不同的光照条件下改变颜色。

这种性质是由于玻璃内部存在着特殊的化学物质存在，并且这种物质的组成可以对光的穿透性进行调节。

变色玻璃的原理主要涉及到两个方面：一是通过光的吸收和透射来控制颜色的变化，二是通过光的折射和散射来改变颜色的亮度和饱和度。

首先，变色玻璃中的化学物质能够吸收特定波长的光线。

当光线透过玻璃时，这些化学物质会吸收其中的一部分光线，而只让特定波长的光线透射出去。

这就导致了玻璃看起来呈现出特定的颜色。

而当光照条件改变时，这些化学物质会重新排列，重新吸收和透射不同波长的光线，进而改变玻璃的颜色。

其次，变色玻璃的颜色还与光的折射和散射有关。

光线透过玻璃时会发生折射，也就是改变光线的传播方向。

而变色玻璃内的化学物质分布是不均匀的，导致光线在不同部位受到不同程度的散射。

这会影响到光线的强度和散射的方向，进而改变玻璃的颜色的亮度和饱和度。

总的来说，变色玻璃的原理是通过化学物质吸收和透射特定波长的光线，以及光的折射和散射来调控玻璃的颜色。

这种特殊的材料可以应用于许多领域，例如建筑物的窗户、太阳能装置和光学仪器等。

光致变色玻璃注意事项《光致变色玻璃注意事项，你不得不知的那些事儿》嘿，大家好呀！今天咱来聊聊光致变色玻璃那些不得不注意的事儿，可别小瞧了这些，不然一不留神就可能给自己整出点小麻烦哟！首先呐，这光致变色玻璃可不是随便就能安装的哦！你得想想你的使用场景是不是真的适合。

要是你把它安在一个整天都照不到啥阳光的地方，那它可能就没啥变色的机会，还不如普通玻璃来得实在呢，这不就浪费钱啦！就好像给一个不爱运动的人买了一双超级贵的跑鞋，根本就没机会发挥作用嘛。

还有哦，安装的时候可千万别找个不靠谱的师傅。

要是那师傅技术不行，给你安装得歪七扭八的，那不光是影响美观，说不定还会影响它的变色效果呢！到时候你看着那变了色却奇奇怪怪的玻璃，心里得多堵得慌呀！用了光致变色玻璃后，也别得意忘形啦！虽说它能变色，但也不是万能的呀。

大夏天的时候，可别想着就靠这玻璃就能完全挡住热浪侵袭，该开空调还是得开空调，不然热得你汗流浃背，可别指望玻璃能给你降温哦！它只是变色，可不是变空调呀！另外呢，光致变色玻璃也需要爱护的哟！别拿着什么尖锐的东西在上面乱划，万一给划出个道子来，那多难看呀。

就好像人的脸蛋儿，要是被划了一道，那得多心疼呀。

平时也注意清洁，别让灰尘啥的给它弄脏了，不然变色效果也会变差的哟！还有一点很重要哦，当你觉得这玻璃好像变色不太对劲的时候，可别自己瞎捣鼓。

这东西毕竟还是有点高科技含量的，万一你自己不小心给弄坏了，那就得不偿失啦！赶紧找专业人士来看看，让他们来解决问题。

其实呀，光致变色玻璃是个好东西，能给我们的生活带来不少便利和乐趣。

但咱们也要清楚知道怎么去用它、爱护它，这样它才能更好地为我们服务呀！可别因为一些小细节没注意，就让这么好的东西发挥不出它应有的作用。

希望大家都能好好享受光致变色玻璃带来的奇妙体验，让我们的生活变得更加多姿多彩哟！哈哈！。

专利名称：一种具有光致变色效应玻璃的制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：杨正文,赵和平,肖代文,白雪,字映竹,付丽香,杨钊烁,何彦妮,宋友艳,寸阳珂,邱建备,宋志国,杨勇,周大成申请号：CN202210382144.2
申请日：20220412
公开号：CN114656146A
公开日：
20220624
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种具有光致变色效应玻璃的制备方法及应用，其中方法主要为：按摩尔百分比35％～40％GeO2、30％～40％B2O3、8％～10％SiO2、5％～10％Al2O3、5％～
10％SrCO3、0％～0.2％Cu2O、2％～5％AgCl、0％～1％Dy2O3，在玛瑙研钵中研磨混合均匀，在1350℃的烧结30min；将烧结熔化的原料倒入预先设定温度的加热台，再将冷却后的玻璃分别在500℃和600℃保温2小时，得到光具有光致变色效应的玻璃；此时的玻璃具有高的透明性以及机械性能，而当通过405nm波段的光源以及阳光进行辐照后，玻璃展现出明显的光致变色特性，对405nm 波段光源具有较快的光响应速度，因此，在智能窗、光学存储等领域有着较大的应用潜力，并且，本发明提出的制备方法简单，工艺稳定，生产效率高，有利于实现产业化。

申请人：昆明理工大学
地址：650093 云南省昆明市五华区一二—大街文昌巷68号
国籍：CN
代理机构：昆明合盛知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：王丹丹
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变色玻璃1.1概述：在适当波长光的辐照下改变其颜色，而移去光源时则恢复其原来颜色的玻璃。

又称光致变色玻璃或光色玻璃。

变色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。

此材料具有两种不同的分子或电子结构状态，在可见光区有两种不同的吸收系数，在光的作用下，可从一种结构转变到另一种结构，导致颜色的可逆变化，常见的含卤化银变色玻璃，是在钠铝硼酸盐玻璃中加入少量卤化银（AgX）作感光剂，再加入微量铜、镉离子作增感剂，熔制成玻璃后，经适当温度热处理，使卤化银聚成微粒状而制得。

当它受紫外线或可见光短波照射时，银离子还原为银原子，若干银原子聚集成胶体而使玻璃显色；光照停止后，在热辐射或长波光（红光或红外）照射下，银原子变成银离子而退色。

卤化银变色玻璃的特点是不容易疲劳，经历30万次以上明暗变化后，依然不失效，是制作变色眼镜常用的材料。

变色玻璃还可用于信息存储与显示、图像转换、光强控制和调节等方面。

1.2基本原理：变色玻璃为什么能变色？变色玻璃是怎样制成的？生产普通玻璃时，在原料中加入大约5％的光敏感物质（如氯化银）加入0.015％的氧化剂（如氧化铜），而后经过1500摄氏度的高温溶化后就制成了变色玻璃，这种薄利为什么会变色呢？由于氯化银和氧化铜的颗粒很小，又均匀地分布在玻璃中，当然不会影响透明度，但当遇到强光照射时，氯化银分解，产生许多银离子，阻止光线通过玻璃，使玻璃由暗变黑；而等到外界的光线变弱，在氧化铜的作用下，氯和银又重新化合成无色的氯化银，玻璃颜色于是由深变浅。

含有溴化银(或氯化银)和微量氧化铜的玻璃是一种变色玻璃.当受到太阳光或紫外线的照射时,其中的溴化银发生分解,产生银原子( AgBr==Ag+Br ).银原子能吸引可见光,当银原子聚集到一定数量时,射在玻璃上的光大部分被吸收,原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色.当把变色后的玻璃放到暗处时,在氧化铜的催化作用下,银原子和溴原子又会结合成溴化银( Ag+Br==AgBr ),因为银离子不吸收可见光,于是,玻璃又会变成无色透明.这就是变色玻璃变色的基本原理.1.3用途及原理：1.3.1光致变色玻璃用变色玻璃制作窗玻璃,可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉之感.变色玻璃也可用于制作太阳镜片.在通常条件下，玻璃是透明的。

光致变色玻璃原理光致变色玻璃是一种具有特殊性质的玻璃材料，它在不同的光照条件下会呈现出不同的颜色。

这种神奇的变色特性使得光致变色玻璃被广泛应用于建筑、汽车和眼镜等领域。

那么，光致变色玻璃的原理是什么呢？光致变色玻璃的原理可以归结为光热效应和光电效应两个方面。

首先，光热效应是光致变色玻璃的主要原理之一。

当光线照射到光致变色玻璃上时，玻璃内部的特殊材料会吸收光能并转化为热能。

热能的积累会导致材料内部的温度升高，从而改变玻璃的颜色。

具体而言，光致变色玻璃所使用的特殊材料通常是一种“热稳定性”的有机材料，当它吸收到光能后，分子结构会发生变化，从而使得玻璃的颜色发生改变。

这种颜色改变是可逆的，一旦光源移除，玻璃会逐渐恢复初始的颜色。

其次，光电效应也是光致变色玻璃的重要原理之一。

光电效应是指当光线照射到物质表面时，物质中的电子会因为能量的吸收而发生跃迁。

在光致变色玻璃中，特殊的材料会在光照下发生电子的激发和跃迁，从而改变玻璃的电荷状态，进而影响玻璃的颜色。

这种光电效应使得玻璃能够在不同光照条件下呈现出不同的颜色。

与光热效应相比，光电效应更加精确和迅速，能够实现更高级别的变色效果。

总的来说，光致变色玻璃的原理是通过光能的吸收和转化，以及电子的激发和跃迁来改变玻璃的颜色。

这种原理使得光致变色玻璃能够根据不同的光照条件呈现出多种颜色，从而实现对光线的调控和吸收。

在实际应用中，光致变色玻璃能够调节建筑物内部的光线透过程度，从而起到节能和隐私保护的作用；在汽车领域，光致变色玻璃能够调节车窗的透明度，提升驾驶的安全性；在眼镜领域，光致变色玻璃能够根据外界光照条件调整镜片的颜色，提供更好的视觉体验。

总结起来，光致变色玻璃是一种利用光热效应和光电效应实现颜色变化的特殊玻璃材料。

其原理简单但却应用广泛，为建筑、汽车和眼镜等领域带来了许多便利。

随着科技的不断发展，相信光致变色玻璃将有更广阔的应用前景，为我们的生活带来更多的惊喜和便利。

在一定波长的激活辐射(能量)作用下产生着色(生成色心)，而在激活辐射终止后又退色(色心破坏)的玻璃叫做光致变色玻璃‘!具有亚稳态的色心是光致变色玻璃与其它普通类型玻璃的区别所在。

’；，；银，，铜和镐的卤化物以及铕和铈，是用于制造光致变色玻璃最为迈宜静光化学敏感材料。

在其它尚未多加研究的系统中，能够指出6：有含钼酸银，钼险铬和钨酸银。

-钨酸铬的玻璃，哈克马尼特矿物型的璃璃((18Na真O．A“O鲁·2SiQ真》．3NaCl．Na，SO：)及许多其它的玻璃。

从各种性能和实际应用的观点来看，最适宜的是含卤化银的光致变色玻璃。

表7嘲2中示出了王种含卤化银的光致变色玻璃的炉料成分实例。

；；在激活(着色)辐射hh(紫外线或短波可见光)的作用下，该玻璃中能生成亚稳态的色心，而在终止照射之后，在能量ho：(长波可见光或热辐射)的作用下，这些角心；将被破坏。

该情况中所说的色心是按胴下列简化的光化学反应由胶体银Ag。

生成的。

表7—2光致变色玻璃的炉料成分实例三；i3Fo》)96真u／亍千十三砂子硼砂氢氧化铝硝酸钠氟硅酸钠氯化钠硝酸银澳化钠氧化铜硫化银Bcll．氯化银基光致变色玻璃．8．澳化喂摹光致变色玻璃，，S．澳化银与氯化银基光致变色玻璃．；式中，X二C1，Br。

这种反应是在分相的卤化银中完成的。

而分相是在对熔制的玻璃补充热处理时进行的，雏璃冷却之后，卤化银的分相将产生析晶。

卤化银晶体的最佳尺寸(”一50nm)可由热处理的温度和时间来调整。

除了墓质玻璃成分(卤化银在其中进行分相)与Ag，C1和Br的浓度外，分相的尺寸和浓度对色心生成和破坏动力学也有影响，图7—4示出了含A幺C真的光致变色玻璃的色心生成和破坏的典型动力学曲线，该曲线表示在色心生成和破坏过程中光密度的变化与时间的依从关系。

可逆的光化学反应只能在下列条件下产生，即反应产物与周围的介质不但反应，在扩散过仪作底下不离开反应区(卤化银晶体)，而且不形成像伍感光层中生成肢体银(Ag。