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玻璃的着色与脱色 玻璃的着色 玻璃的脱色 玻璃的着色 一、玻璃的颜色 物质呈色的总的原因在于光吸收和光散射，通常以前者为主 被吸收光的颜色与观察到的颜色互称补色，互为补色的两种光共同作用的结果产生白色 玻璃的着色 玻璃着色的分类: 1.离子着色 过渡金属 稀土金属 2.金属胶粒着色 3.化合物着色 玻璃的着色 二、离子着色: 1·过渡金属离子着色 机理：过渡金属和稀土金属在玻璃中以离子状态存在，它们的价电子在不同能级间跃迁，由此引起对可见光的选择性吸收，导致着色。 最外层(或次外层)上含有未配对电子,电子容易在3d或4f轨道中发生跃迁,因此都是有颜色的 最外层(或次外层)上的电子都已配对或半充满,都是无色的 玻璃的着色 二、离子着色: 1·过渡金属离子着色 影响玻璃的光谱特性和颜色的因素： 1.主要取决于离子的价态、配位数及配位体的电场强度和对称性； 2.其次也受到玻璃成分、熔制温度、时间、气氛等的影响。 玻璃的着色 二、离子着色: 过渡金属离子着色特点： 在玻璃中，凡是变价的阳离子,由于阳离子与周围氧离子之间有电荷迁移,因此在紫外或近紫外区有强烈的吸收 1.不同价态，着色不同； 2.钴、镍不变价，着色稳定 3.两种离子可以形成混合色 4.离子着色的玻璃不能产生红色 玻璃的着色 2·稀土金属离子着色 特点： 着色稳定，颜色鲜艳，但着色浅，价格贵。 三、金属胶体粒子着色: 机理：金属胶粒的着色基于它们对光的散射。 玻璃的金属胶粒着色不仅与散射粒子的类别有关，而且与其大小，浓度和形状有关。 当玻璃中粒子较小时，玻璃是无色的，因此，必须通过热处理使粒子长大，玻璃才能显色 当粒子＜5nm时，玻璃是无色的 7~10nm开始显色 20~50nm显色作用强 散射中心的大小决定其颜色,浓度决定色泽的强弱 生产过程: 1.熔炼过程 2.显色过程 玻璃的着色 四、化合物着色: 这类的着色化合物有：硫化镉，硫硒化镉，硫锑化镉， 硒化镉 化合物着色主要特性： 1.具有特殊的光吸收曲线 2.存在一特征吸收限 3.着色剂是CdS-CdSe晶体 玻璃的着色过程也分为熔炼和显色两个过程 玻璃的着色 影响玻璃着色的因素: 内在因素: 1.离子价态的平衡 2.配位数间的平衡 3.着色离子的浓度 外在因素: 1.基础玻璃的组成 2.玻璃的熔制气氛 3.熔化温度 4.冷却速度 玻璃的脱色 1.化学脱色 用化学脱色的方法，使着色氧化物的着色程度减弱，也就是使其光吸收减少，以提高透光率 2.物理脱色 引入适当的着色剂，来中和原来玻璃所显示的颜色，使玻璃变为白色或灰色 思考题 1.什么是玻璃态物质的四个通性？解释之。 2.Tg-Tf玻璃转变温度区域对玻璃的结构性质有何意义？ 3. 氧化钙加入玻璃中一般来说会削弱玻璃的结构，但在钠硅玻璃中加入氧化钙反而加强了玻璃的结构，这是为什么？ 4. 石英玻璃具有哪些结构性能特点？ 5.什么是硼氧反常性、硼反常性？ 思考题 6.什么是混合碱效应？ 7. Al2O3 虽然是中间体，但在许多玻璃中添加了适量的Al2O3 ，请问Al2O3在玻璃中的结构特点？对玻璃的性能和熔制有何影响？ 8. 玻璃中氧化物如何分类？作为网络形成体应具备什么条件？ 思考题 9. 科研人员在开发一新的玻璃系统时， 发现玻璃出现析晶现象，请从组成、结构以及玻璃形成条件等方面分析析晶的可能原因和解决办法。 10.成核剂分成那三类？它们的成核机理是什么？分别具有哪些代表性的成核剂？ 11.玻璃的分相对玻璃的性质和结晶都有哪些影响？ 玻璃的表面张力 组成的影响 温度的影响 密度 1.玻璃密度与成分的关系 2.玻璃密度与温度的关系 3.玻璃密度与热历史的关系 玻璃的力学性能 玻璃的机械强度有: 抗压强度、抗张强度、抗折强度、抗冲击强度 1.理论强度和实际强度 力学性质 2.影响玻璃强度的因素 1)玻璃的化学键和化学组成 桥氧越多，强度越高：在玻璃结构中，桥氧形成的键要比非桥氧形成的键强得多。 化学组成：玻璃的化学组成是决定玻璃强度的重要因素 各氧化物对玻璃抗张强度的作用 CaO ＞ B2O3 ＞ Al2O3 ＞ PbO ＞ K2O ＞ Na2O 各氧化物对玻璃抗压强度的作用 Al2O3 ＞ SiO2 ＞ B2O3 ＞ Fe2O3 ＞ BaO 高电荷阳离子：因较高的场强而比低电荷阳离子与氧离子结合的键强得多。 结构网络疏密程度：也影响整体玻璃的强度 力学性质 2)玻璃的微不均匀性 3)玻璃的宏观缺陷 4)玻璃的表面微裂纹 5)玻璃使用环境的活性介质 6)玻璃的使用温度 7)玻璃中的应力 8)玻璃的疲劳现象 9)随着玻璃几何尺寸的减小，试样表面和内部的缺陷生成的几率也随之减小，因而强度提高 力学性质 3.提高玻璃强度的方法： (1