光致变色玻璃

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调光玻璃介绍

调光玻璃介绍

光致调光玻璃
光致变色玻璃是一种能随光照强弱而改变颜色的玻璃, 简称光色玻璃,在受光线照射时产生吸收而变暗,光 照停止后自动退色而复明。
变色眼镜作用原理:当含有卤化银和微量氧化铜的玻 璃受到太阳光或紫外线的照射时,其中的卤化银发生分 解,产生银原子( AgX==Ag+X).银原子能吸引可见光,当 银原子聚集到一定数量是,照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 原子和卤素原子又会结合成卤化银( Ag+X==AgX),因为 银离子不吸收可见光,于是,玻璃又会变成无色透明.
温度较低时,这些物质靠分子间的作用力在分子水平 上混合,达到均一相,此时材料透明;随着温度升高, 分子热运动加剧,当温度升高到某一特定值时,发生 相分离,形成无数个细微颗粒,对入射光造成强烈散 射,因为大部分光线被散射,故此时材料变成不透明 的白色。
图中的云胶是由水和聚合物在低温是形成的,当温度升高到 一定值时,云胶发生相分离,聚合物组分形成无数个尺寸和 入射光波长相当的颗粒,散射入射光。
电致调光玻璃
1.电致变色材料 电致变色效应是指在电场或电流作用下,材料对光的透射 率和反射率能够产生可逆变化的现象(氧化还原反应), 具有电致变色效应的材料通常称之为电致变色材料。电致 变色材料主要有无机过渡金属氧化物(如WO3、NiO等)和 有机化合物(如紫精类化合物、聚 电致调光玻璃通常是由普通玻璃及沉积于玻璃上的数层薄膜 材料组成。器件结构从上到下如下图所示:
The end,thank you!
功能与应用
1. 隐私保护功能:智能调光玻璃的最大功用是隐私保护功 能,可以随时控制玻璃的透明不透明状态。 2. 投影功能:智能调光玻璃还是一款非常优秀的投影硬屏, 在光线适宜的环境下,投影效果非常出众。 3. 具备安全玻璃的一切优点,包括破裂后防止碎片飞溅的 安全性能,抗打击强度好,隔音,隔热,隔99%以上的紫 外线。 4.控制多样化∶人工开关、光控、声控、温控、遥控、远程 网路控制都可以。

光致变色玻璃

光致变色玻璃

Mn、W、Mo等的氧化物,制成的玻璃经过热处理或用
紫外线辐照后,玻璃就会具有光色性能。
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因为热处理(或紫外线辐照)后,在玻璃中形成了着色中
心。 着色中心在77K温度下均为稳定的,而在>60℃时则全部 是非稳定的。 着色中心形成之后,使得玻璃在可见光波段的光敏性增 加,产生了附加吸收。 例如,用一价铜离子作为添加剂加入玻璃配合料中,得 到卤化铜光色玻璃。 这种玻璃未经热处理时,在紫外、可见光波段均为透明的; 热处理后,透明度显著下降,并出现乳光,且吸收限向长
激活辐射去除,色心破坏即褪色,激活-破坏(变暗-复 明)往复循环而不疲劳。
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光色玻璃的分类
光色玻璃变色的特性是由其含有的亚稳态色心而产生的。在一定 波长的激活辐射作用下,玻璃生成色心即产生着色;当激活辐射 去除后,色心破坏又使玻璃褪色,主要包括同相(均相)型光色 玻璃和异相型光色玻璃。 同相(均相)型光色玻璃:色心与基质玻璃是同相的。主要是掺 加可变价的Ce、Eu等元素,这些元素在紫外光照射下产生4f~5d 的电子跃迁,形成能吸收蓝紫色光波的亚稳态色心,在强光照射 下,玻璃由浅黄色变深黄褐色,在弱光照射时,Ce3+、Eu3+色心 恢复到原来的电子态,玻璃恢复到高透明状态。 异相型光色玻璃:色心是与基质玻璃不同的光敏晶相物质,其中 最适宜的光敏材料是卤化银、卤化铜、卤化镉晶体,其中卤化银 光色玻璃的光致变色效果最好。
透过率/%
57℃ 48℃ 38℃ 30℃ 22℃ 褪色过程
暗化在光照后微秒间就开 始,随着照射光亮的增加
而变深。
褪色反应与扩散有关,温
0 5 10 15 0
度越高褪色越快。
5 10 15 20 25 30 时间/min
光色玻璃的暗化褪色过程

光致变色玻璃注意事项

光致变色玻璃注意事项

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!。

《光致变色玻璃》课件

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《光致变色玻璃》PPT课件
本课件介绍了光致变色玻璃的定义、历史和应用,以及光致变色机制和制备 方法。还详细探讨了光致变色玻璃在建筑和科技领域的应用,以及其优缺点 和未来发展。
简介
定义
光致变色玻璃是一种具有颜色变化能力的特殊玻璃,能够在不同光照条件下改变颜色。
历史
光致变色玻璃的历史可以追溯到古代罗马时期,不断发展和改进,如今已成为一门重要的科 学研究领域。
光致变色玻璃的优缺点
优点
• 提供独特的视觉效果 • 增加建筑节能性能 • 创造个性化的装饰效果
缺点
• 成本较高 • 颜色变化受限制 • 耐久性和稳定性有待改进
改进措施
• 研发更经济高效的制备方法 • 改善材料的耐久性和稳定性 • 扩大可变色范围和颜色选项
结论
广泛应用前景
光致变色玻璃在建筑、科技和装饰等领域有着广阔的应用前景,可以提供独特的功能和创新 的设计。
应用
光致变色玻璃在建筑、科技、装饰等领域广泛应用,为人们提供独特的视觉体验本原理
光致变色玻璃的变色机制是通过控制材料内部结构的变化来实现的,包括电子转 移和电子激发等过程。
2
特点
光致变色材料具有响应速度快、色彩鲜艳、可靠性高等特点,适用于各种应用场 景。
3
制备方法
制备光致变色玻璃的方法包括溶液法、物理蒸发法和离子交换法等,不同方法有 其特定的优势和适用范围。
光致变色玻璃的应用
建筑领域
光致变色玻璃可以用于建筑外墙、窗户和天花板等,提供节能、隐私保护和装饰效果。
科技领域
光致变色玻璃在光学器件、传感器和智能电子产品中应用广泛,为技术创新和产品功能提升 提供支持。
未来发展
光致变色玻璃的未来发展方向包括提高可见光透过率、改善耐久性和降低成本等,以满足不 同领域的需求。

光致变色玻璃的研究进展

光致变色玻璃的研究进展
玻璃 一 般 认 为 采 用 碱 金 属硼 硅 酸 盐 玻 璃 作
中, 卤化 银 光 致变 色 玻璃 具 有 优 良的 可 逆 变 在 困难 , 效 的方 法 是 将 其 制 成 薄 膜 或 涂 有 色 性 能 和 抗 疲 劳 性 能 , 验 证 明 , 以进 行 层 用 于 建 筑 玻 璃 上 , 采 用 溶 胶 一凝 胶 法 实 可 如 制 备 涂 层 光 致 变 色 玻 璃 是 近 年 来 主要 的研 2. 有 机光 致 变色玻 璃 的变 色机 理及 性 能 究 方 向 。 随 着 新 的 光 致 变 色 体 系 的 出现 , 2 有 机 光 致 变 色 玻 璃 的 变 色 机 理 是 由所 光 致 变 色玻 璃 的 制 备 方 法 在 不 断地 改 善 。 掺杂 的光致变 色材料 的种类所决 定的 , 常 3. 有 机光 致 变色玻 璃的 制备 方法 2 见 光 致 变 色 材 料 的 变 色 机 理 可 分 为 键 的 异 有 机 光 致 变 色 玻 璃 的 制 备 包 括 有 机 光 裂 和 均 裂 、质 子 转 移 互 变 异 构 、顺 反 异 构 致 变 色 材 料 的 合 成 和 光 致 变 色 玻 璃 的 制 反 应 、氧 化 还 原 反 应 、周 环 反 应 等 。如 螺 备 。有 机 光 致 变 色材 料 的 合成 技 术 还 未 成 嗯 嗪 光 致 变 色 玻 璃 受 紫 外 光 激 发 变 为 蓝 熟 到 可 以 工 业 化 。 不 同 种 类 光 致 变 色材 料 色 , 变 色 机 理 取 决 于 螺 嗯 嗪 光 致 变 色 化 的 合 成 方 法 不 同 , 嗯 嗪 化 合 物 最 常 见 的 其 螺 合物 。如 图 l 示 , 紫 外 光或 夏 季 强 烈 的 合 成 方 法 是 在 极 性 溶 剂 如 甲醇 或 乙 醇 中 , 所 在 太 阳 光 照 射 下 , 致 变 色 玻 璃 中 的 螺 嚼 嗪 用 烷 亚 甲基 杂 环 ( 吲哚 啉 ) 邻 亚 硝 基 芳 光 如 与 s i0 x zn (0) 子 中螺 c O键 发 生异 香醇 ( 1 D ro a ieS 分 — 如 一亚 硝基 - -萘 酚) 行缩 合 反应 2 进 裂 , 起 分 子 的结 构 以 及 电 子 组 态 发 生 异 制 备 的 。 然 后 , 用 已 经 合 成 的 光 致 变 色 引 利 构 化 和 重 排 , 过 螺 c原 子 连 接 的 两 个 环 化 合物 制备 光 致 变 色 玻璃 。 一 种 方 法是 选 通 系 由正 交 变 为 共 平 面 , 成 一 个 大 的 共 轭 择 合 适 的 光 致 变 色材 料 品种 , 光 致 变 色 形 将 体 系 p oo rc a ieP )在 可 见光 区 h tmeo y nn (MC , 材 料 与 某种 高 聚物 溶 液 混 合制 成光 致 变 色

有机光致变色夹胶玻璃

有机光致变色夹胶玻璃
Abs t r a c t :W e s y n t h e s i z e d s pi r o — p y r a n s t y l e d o r g a n i c p h o t o c h r o mi c p o wd e r a nd f ur t h e r pr e pa r e d t h e P VB p h o t o c h r o mi c f il m a n d t h e l a mi n a t e d g l a s s . Th e p r o p e r t i e s o f t h i s p h o t o c h r o mi c l a mi n a t e d g l a s s we r e c ha r a c t e r i z e d b y i r r a d i a t e d s a mp l e t h r e e mi nu t e u nd e r s u n l i g h t . Ke y Wo r d s : p ho t o c h r o mi c g l a s s , La mi n a t e d Gl a s及褪 色速度 快而灵 敏 ,现
被广 泛应用 在特 种油 漆等领 域 ,至今 没发现 被应 用 在光致 变色玻璃 上 的文献 报道 。
本 文将 螺 旋 吡喃化 合物 掺杂  ̄ J I P V B 胶片中, 在
不 改变 现行夹 胶玻璃 工 艺的条 件下 ,制备 了有 机光
碎 片 将 被 牢 固地 黏 附 在P VB 胶 片 上 ,不 会 脱 落 伤
人 , 因此 特别 适 用 于汽 车前 挡 风 玻 璃 和 高 层 建 筑 玻 璃 。夹胶 玻璃 中的P V B 胶 片还 能吸 收9 9 %以 上 的

变色玻璃

变色玻璃

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

光致变色玻璃原理

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。

变色眼镜的秘密

变色眼镜的秘密

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

会变色的玻璃——卤化银光致变色玻璃

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。

会变色的玻璃——卤化银光致变色玻璃

会变色的玻璃——卤化银光致变色玻璃
A tr c T p o oc r mi m c ni m n e e i 1 t o t c l r bs a t he h t h o c e ha s i r v rs bi i y f he o o ch n e a g an p o ci pr c s f d r du ng o es o p ot c r mi S 1 c e h o h o C i i at gl s s e si i e S l e li es, i i t d c f r i h c oo t ac e . as e s n t z d by i v r ha d S n ro u ed o h g s h l e h rs K y wo ds e r Si ve h i es: p ot c ro c l ss s; p t ch o c e a s l r al d h o h mi g a e ho o r mi m ch ni m
含 有 碱 金 属 氧 化 物 和 卤化 银 。 它是 如何 变 色 的 昵 ?
1 1 物 体为 什 么会 有颜 色 .

价 带
图 2 能带示 意图
( 点代表 电子 ,圆 圈代表 空穴 ) 黑
定 比 例 混 合 , 就 会 形 成 白光 ,它 们 称 为 互 补 光 。
要 想 了 解 光 色 玻 璃 的变 色 机 理 , 首 先 要 知 道 物 体 为 什 么在 阳 光 的照 射 下 会 显 出颜 色 。 人 们 平 常 见 到 的
在 可 见 光 5 0n 处 产 生 吸 收 , 这 就 使 玻 璃 的 颜 色 变 0 m
为灰色 ,光线 的透 过率 降低 。前面提 到光敏材料是 卤 化银 ,它里面 只有A g,哪来 的A 原子呢?要搞 清这个 g 问题 ,需要 了解 一下 卤化银 。事实上 , 卤化银 晶体 是

特种玻璃--智能变色玻璃

特种玻璃--智能变色玻璃

智能玻璃—智能变色玻璃前言:随着玻璃幕墙、大玻璃窗的流行,人们对玻璃节能材料的需求越来越迫切。

夏季人们希望尽可能地将太阳光挡在室外,减少空调耗能;冬季人们希望更多的太阳光进入室内,增加舒适度和减少采暖费用。

而目前市场上的Low-E玻璃、热反射镀膜玻璃等节能玻璃一旦制备完成,其对太阳光的调节都是一定的,无法随着季节和气候而变化,并非最佳选择,最理想的是遮阳性能可调节的玻璃,即智能变光玻璃。

随着科技的发展,各种利用新技术和新工艺制作生产的调光玻璃不断涌现,按其基本工作原理可分为,电致变色、光致变色、热致变色、液晶调光等多种类型。

本文将对工作原理和性能及研究进展、发展趋势等进行了介绍。

摘要:介绍热致变色玻璃、电致变色玻璃和光致变色玻璃三类变色玻璃的变色原理及其研究进展,指出其在应用中应注意的若干问题及其发展趋势,提出应加强变色玻璃的开发研究,促进我国节能事业的发展。

关键词:热致变色玻璃电致变色玻璃光致变色玻璃变色原理研究进展1变色玻璃及其分类变色玻璃是指在光照、通过低压电流或表面施压等一定条件下改变颜色,且随着条件变化而变化,当施加条件消失后又可逆地自动恢复到初始状态的玻璃,也叫调光玻璃或透过率可调玻璃[ 1 ]。

这种玻璃随环境改变自身的透过特性,可以实现对太阳辐射能量的有效控制,从而满足人类需求和达到节能的目的。

玻璃根据变色原理可分为四类,分别是热致变色玻璃、电致变色玻璃以及光致变色玻璃。

这些变色效应不同的玻璃均可不同程度地实现对太阳光的调节。

2热致变色玻璃2.1热致变色玻璃的变色原理热色玻璃是在普通玻璃上涂敷一层热色材料,它可随着环境温度的改变实现玻璃透光率的调节。

经过几十年的研究和发展,研究人员已经开发出了无机、有机、聚合物及生物大分子等各种可逆热致变色材料。

但热色材料通常都存在一个相变温度,在相变温度之上或之下,材料表现出不同的光学性质。

目前,以钒的氧化物为基础的薄膜涂层是人们研究的热点,其中无机热色薄膜VQ 是人们最感兴趣的氧化物,这种材料从低温半导体态相变到高温金属态的过程中,伴有明显的光学和电学性能的变化。

新型玻璃的资料

新型玻璃的资料

新型玻璃的资料1减反射玻璃在普通玻璃表面镀制增透膜,降低玻璃表面的反射率,称之为减反射玻璃。

玻璃的镜面反射率取决于玻璃的折射率和入射角,当入射角不大于30度时,玻璃的反射率变化不大。

普通玻璃的反射率一般在8%左右,存在着眩光刺眼和透射影像的清晰度低等问题,甚至造成环境的不协调。

玻璃的折射率是1.52,在其表面镀以折射率小于1.52、光程差为1/4波长的透明膜层,使经膜层上下两面反射光的干涉,增加玻璃的透过率,达到减反射的目的。

因为可见光是多色光,波长有一个范围,所以将反射率降低到零是非常困难的,一般将玻璃的反射率降低到2~3%即可满足使用要求。

减反射玻璃的装饰特性是透射影像清晰,玻璃好似已在眼前消失,最大限度地表现了玻璃的透明性。

一般用在临街店面的橱窗玻璃、博物馆的画框玻璃、展柜玻璃、商店柜面玻璃等场合,下图显示了减反射玻璃的应用效果,左图使用了减反射玻璃的画框,右图未使用减反射玻璃的反光情况。

2.光致变色玻璃在通常条件下,玻璃是透明的。

对于有些玻璃,在紫外或者可见光的照射,可产生可见光区域的光吸收使,玻璃发生透光度降低或者产生颜色变化,并且在光照停止后又能自动恢复到原来的透明状态,称之为光致变色玻璃。

一般说来是在普通的玻璃成分中引入光敏剂生产光致变色玻璃。

常用的普通玻璃有铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等,常用的光敏剂包括卤化银、卤化铜等等。

通常光敏剂以微晶状态均匀地分散在玻璃中,在日光照射下分解,降低玻璃的光透光度。

当玻璃在暗处时,光敏剂再度化合,恢复透明度。

玻璃的着色和退色是可逆的、永久的。

光致变色玻璃的装饰特性是玻璃的颜色和透光度随日照强度自动变化。

日照强度高,玻璃的颜色深,透广度低。

反之,日照强度低,玻璃的颜色浅,透光度高。

用光致变色玻璃装饰建筑,既使得室内光线柔和、色彩多变,又使得建筑色彩斑斓、变幻莫测,与建筑的日照环境协调一致。

一般用于建筑物门窗、幕墙等。

3.电致变色玻璃在两层玻璃之间夹有液晶材料,在电场的控制下,发生液晶的排列方向变化,达到玻璃的透明与不透明的光调节目的,称之为电致变色玻璃。

光致变色玻璃及其制备方法

光致变色玻璃及其制备方法

光致变色玻璃及其制备方法
光致变色玻璃是一种可以通过外界光照使其颜色发生改变的特殊玻璃材料。

它具有普通玻璃的透明性,在无光照的情况下呈现透明状态,而在受到光照后,会发生光致反应,颜色会发生变化。

制备光致变色玻璃的主要方法有以下几种:
1. 化学法:将适量的金属离子(如银、金、铜等)溶解在玻璃基质中,形成浓度较低的金属离子溶液。

然后,在光照条件下,金属离子会发生光致反应,导致玻璃材料的颜色发生变化。

2. 离子交换法:先用钠离子或钾离子部分置换掉玻璃中的钙和镁离子,形成一定浓度的钠或钾离子浸入层。

在该浸入层上覆盖透明电极,当施加电场时,电极上沉积的金属离子与电极之间的间隙的填充物中的离子发生交换,从而导致光致变色。

3. 淬火法:制备表面有金属离子沉积的薄膜材料,通过淬火处理,使薄膜结构变得非晶化,从而形成光致变色玻璃。

4. 溅射法:使用物理气相沉积技术,将金属目标(如银、钴等)放置在真空腔室中,通过溅射在玻璃基质上沉积金属薄膜,形成光致变色的玻璃。

以上是一些常见的制备光致变色玻璃的方法,每种方法都有其适用的具体情况和特点。

在实际生产中,可以根据需求选择合适的制备方法。

变色玻璃原理

变色玻璃原理

变色玻璃原理
变色玻璃是一种能够根据光线强度自动调节颜色的玻璃。

它的原理是基于电致变色效应和光致变色效应。

电致变色效应是指在电场作用下,材料的光学性质发生变化。

变色玻璃中的电致变色效应是通过在玻璃中加入一定浓度的金属离子实现的。

这些金属离子可以在电场作用下发生氧化还原反应,从而改变其电荷状态,进而改变材料的光学性质。

在电场作用下,玻璃呈现出深浅不一的颜色。

光致变色效应是指在光照作用下,材料的光学性质发生变化。

变色玻璃中的光致变色效应是通过在玻璃中加入一定浓度的银离子实现的。

这些银离子可以在光照作用下发生氧化还原反应,从而改变其电荷状态,进而改变材料的光学性质。

在光照作用下,玻璃呈现出深浅不一的颜色。

变色玻璃的颜色变化是由电场和光照共同作用的结果。

在光照作用下,银离子发生氧化还原反应,使玻璃呈现出一定的颜色。

当电场作用于玻璃时,金属离子发生氧化还原反应,从而改变玻璃的光学性质,使其颜色发生变化。

通过调节电场和光照的强度和时间,可以控制变色玻璃的颜色变化。

变色玻璃的应用非常广泛,例如建筑、汽车、航空航天等领域。

在建筑领域,变色玻璃可以根据太阳光的强度自动调节颜色,从而降低室内温度,提高能源利用
效率。

在汽车领域,变色玻璃可以根据驾驶员的需求自动调节颜色,提高行车安全性。

在航空航天领域,变色玻璃可以根据飞行高度和太阳辐射强度自动调节颜色,保护机组人员的视力。

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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。


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,。

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