光致变色玻璃
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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!。
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。
银盐的妙用感光材料要用大量的银,这与照片上发生的化学反应有关。
胶片上能发生感光作用的一层薄膜,它的主要成分是氯化银、溴化银或碘化银以及明胶。
氯化银对紫外线和紫色光敏感,溴化银和碘化银则对紫色光和蓝色光敏感。
在感光速度上,碘化银最快,氯化银最慢,溴化银处于中等速度。
因此,普通的胶片和印相纸常采用溴化银做感光材料。
如果要求感光速度快,则需要添加碘化银。
人们在摄影时,将胶片上的溴化银暴露在光线下,溴化银便分解为金属银和溴,光线越强,分解出来的银便越多。
胶片上所生成的银原子恰好组成了人物或景物的像,但在这个时候,在胶片上却看不到这些银,只存在一种看不见的潜在的银原子,摄影上称它为潜影。
要想得到一张看得见的图像,并能长期保存下来,胶片还必须经过冲洗(要在暗室中进行)。
冲洗有两道工序,首先是显影,其次是定影。
显影是将感过光的胶片放到显影液中,显影液中含有对苯二酚,它是一种还原剂,能够以潜影中的银原子为核心,将潜影周围的溴化银还原为金属银,不在潜影周围的溴化银则不会被还原。
因此,在显影以后,胶片上就形成了与景物的明暗正好相反的黑白图像,景物是黑的,胶片上的图像则是白的。
显影以后,还必须把胶片上多余的溴化银除掉,这就是定影。
做法是把用水洗去显影液的胶片放在硫代硫酸钠溶液(这种溶液称为定影液)中,溴化银便被溶解。
最后,用水洗去定影液,胶片就可以长时间保存而不变质了。
由于胶片上出现的黑白图像正好与实际景物明暗相反,因此还要把胶片上的图像翻转到印相纸上。
为此可以将印相纸和胶片贴紧,放在印相盒内曝光,然后把印相纸进行显影和定影,就可以得到一张与景物明暗程序一样的黑白照片了。
至于彩色胶片、它的感光材料也是溴化银,只是要加进多种成色剂。
成色剂都是有机化合物,能在显影剂的作用下产生各种不同的颜色,但冲洗时也要经过显影和定影两道工序。
氯化银这种感光材料还有一种妙用,那就是它能使玻璃变色,用来制造变色眼镜。
如果你是近视眼,当你在阳光曝晒的夏日骑着自行车行驶在马路上时,最好把近视眼镜取下来,换上一副太阳镜。
会变色的玻璃——卤化银光致变色玻璃作者:苏同王明召来源:《中国教育技术装备》2010年第33期摘要本文为高中化学阅读材料,介绍卤化银光致变色玻璃的变色原理以及制作流程,供一线教师选用。
关键词卤化银;光致变色玻璃;变色原理中图分类号:G633.8 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)33-0032-02Color Changeable Glasses: Photochromic Glasses Sensitized by Silver Halides//Su Tong, Wang MingzhaoAbstract The photochromic mechanism in reversibility of the color change and producing process of photochromic silicate glasses sensitized by silver halides,is introduced for high school teachers.Key words silver halides; photochromic glasses; photochromic mechanismAuthor’s address Institute of Chemistry,Beijing Normal University,Beijing, China 100875玻璃大家都很熟悉。
现在有一种能够自动“识别”光线强弱进而改变颜色的墨镜,它的镜片颜色在阳光下会自动变深,而当进到室内或阳光不是那么刺眼的时候,镜片又会褪为接近无色。
这种墨镜的镜片用到一种特殊的玻璃——卤化银光致变色玻璃,简称卤化银光色玻璃。
1 光色玻璃为什么能变色其实,早在1962年W. H. Armistead和S. D. Stookey[1]在美国就制出第一块光色玻璃,所用光敏材料是卤化银。
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。
)n那样的稳定的聚集。
为了提高对激活辐射的灵敏度和加快色心的破坏速度,也光致变色玻璃中要添加所谓的敏化剂。
除了现有的作用不太强的敏化剂外,S<q球桃0q铆帮口+''Jf口舌dSF矿/JL分图7—4在含卤化银的光致变色坡璃巾色心生成和破真y:的典型过程。
在曲线图上绘出了光密度的变化厶D与时间t的的依从关系。
Cu20是最有效的软化剂之一。
;—,—…-目前,光致变色玻嘀已应用于制造太田防护眼镜,而且还用于信息记录,全息摄影的二维和三维记录及其它方面。
由于光致变色玻璃具有特异的性能,
如色心的激活—破坏(即变暗—复明)往复循环而不。
疲劳”,因而该玻璃将在制造自动积分光阀方面、记忆装置的结构中以及其它设备中得到应用。
同其它材料(晶体)相比较,光致变色玻璃的最大优点在于可制成大型的和形状复杂的光学抛光表面。
光致变色玻璃是美国康宁公司在六十年代研制和发展的一组新型玻璃。
从此世界各主要国家的玻璃制造厂家也竞相研制,因而促进了这类玻璃的发焕。
在下文中将着重介绍光-致变色玻璃的伟:]造工艺及主要性能。
如上所述,光致变色玻璃(以下称变色玻璃),因其在紫外线和短波可见光照射时会变暗,停照后又复明的特性,在科学技术和人民生活巾有着广泛的用途。
例如,在热带地区,可作为汽车防护玻璃,高级窗玻璃(联合国大厦的窗玻璃即属于此类),也可用作航天器的窗口材料,还可用于激光防护、全息术、光信息存贮、自消式显示装置和各种新型仪器的光开关等。
生日常生活中,这种玻璃具有随光线强弱而自动调节透过率的特性,而且透过玻璃所观察到的颜色基本不失真,不影响对目标的判断,所以适宜用作边疆、海防、沙漠、雪原的战士及工作的人们配制防护镜,用这种玻璃磨制近视眼镜最为理想,因为一副眼镜兼有近视和太阳镜的两种功用。
用不同颜色的镜片配以色调协调的镜架,既具有矫正视力,防止强光辐射的作用,又能起到美容与素雅不俗的装饰作用。
经现代医学解剖学证明,用屏蔽了紫外线和短波可见光的变色玻璃配制的眼镜,具有可防止人眼视网膜退化的功用。
在美国,食品与药物管理署规定,眼镜片必须经过落球试验(用15.9m皿直径的钢球从1270mm的高度落在镜片上,镜片不碎裂)才能使用。
因此,g职片都得经过物理钢化或离子交换强化来达到上述要求。
变色玻璃的变暗程度和退色速室,除与玻璃组成和热处理规范有直接关系外,对外界环境的温度有强烈的依从性。
例如,在同样的
阳光辐照下,玻璃在仲夏要比在寒冬变暗得浅些,退色(复明)速度要比在低温下快些。
甚至在温度高得足以使变暗和退色速度达到乎衡时(或相抵消时),玻璃则不变暗。
相反,玻璃在液氮温度下变暗后不会退色。
这就是所谓的变色玻璃。
热不变色,冷不退色”的特注。
以前,变色玻璃的变暗试验都用紫外灯作为照射光源。
后来发现,用紫外光源照射与阳光照射所测得的变暗数据不一致,所以设计了太阳模拟器。
这种装置是一个加有滤光片的氙弧灯,它发射的光谱在紫外,蓝光和红光部分十分接近于太阳光谱。
这样,用太阳模拟器测定的变暗数据更符合实际使用性能。
但是,有些人仍在采用紫外光源。
目前,用来制造眼镜片的变色玻璃,大都属于含卤化银型的碱铝硅酸盐系统,为了提高。
响应性”和改良色调(如变为茶色),英国人还使用了铝磷酸盐系统。
为了得到特定的色调,也可引入下列着色的金属氧化物:锰,铬、钴,镍;金,钯、铒、钕等。
为了使镜片之间,炉与炉之间玻璃的变色性均匀一致,除了要精确遵守配料操作工艺外,还要严格控制熔炼工艺。
热处理是变色玻璃制造中的重要工序。
热处理的温度和时间f主要由玻璃的;温度—粘度关系来决定。
同一种玻璃因热所导致的变暗和退色速度也相异。
最佳规范可采用,梯度护技术进行选择,玻璃的热处理温度通常在转变点与软化点之间,即高于退火温度20℃一100℃。
热处理时间在较高温度下只需要几分钟。
在较低温度下需要数小时.在一般情况下都避免使用过高的温度,否则要导致玻璃乳浊和变形。
变色镜片毛坯一般经过1—1.5小时的热处理,然后惯性降温.!美国康宁公司的变色玻璃镜片有许多商业名称,如PH-OTOGRAY,PHOTOSUN,PHOTOVITAR,SUNSITI-YE、PHOTOGRAYEXTRA,PHOTOBROWNEXTRA和CPF550等。
按颜色划分有如F几种,蓝色的8113(底色浅蓝),灰色的8114(底色浅灰,近期产品为8097);8115(底色浅茶,近期产品8095,稍呈黄色),绿色的8116(底色浅绿)和绛红色的CPF550等,。