17 章 玻璃的表面处理解析

无机涂层 ：金属、金属氧化物、陶瓷（玻璃）涂层
按表面涂层的方法分类：
物理法：真空蒸发镀膜、阴极溅射法、真空电子枪蒸镀法 化学法：化学还原法、气相沉积法、溶胶－凝胶法
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一、镀膜方法
１．化学还原法：
镀银、镍膜等 镀银液：用AgNO3 、氨水、NaOＨ配成银氨溶液Ag[(NH3) 2] OH 还原液：单糖（C6H12O6）溶液
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含氧化铅多时形成细粒毛面；
含氧化钡时形成粗粒毛面；
含氧化锌、氧化钙或氧化铝时，形成中等粒状面；
钠钙硅玻璃适于毛面蚀刻 硼酸盐玻璃和乳白玻璃不适于毛面蚀刻 酸液成分：盐类越多，形成的毛面颗粒越细
*酸蚀液中加入含钡、钙的添加物，产生溶解度小的盐类。
*增加酸液粘稠性，如木屑粉及其他有机物可以减少氟硅酸
有机溶剂蒸气处理：清洁效果好
紫外线照射：可分解碳氢化合物 辉光放电处理：两片玻璃夹在一起，两端夹入锡箔并通电，即沿玻璃表面
放电．常用于镀膜时玻璃基片的清洁
离子溅射：将表面污层剥离 干冰清洗：将干冰磨成细粉，喷射到物体表面，似刮刀
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二．清洁度的检验
液体接触角法：将水或酒精倒在玻璃表面，接触角
H2SO4(10.75~11.22mol/l) : 2.76~3
水：1 (体积比)
２、酸液的温度：40~50 ℃
３、处理时间：每次6~15s，不超过 10次 玻璃工艺学
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第三节 玻璃的表面涂层
玻璃表面上涂一层新的物质，以改变玻璃的光学性能， 或满足某种特定要求。
按涂层的性质分类：
有机涂层：硅有机化合物
５．真空蒸发镀膜法
在真空条件下（＜136.8×10-6Pa)，将待蒸发的金属加 热至蒸发温度，使之挥发沉积到玻璃表面．
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５．阴极溅射镀膜
在低真空室中，利用几十电子伏或更高动能的荷能粒 子轰击阴极靶材表面，使其原子获得足够的能量而溅出进 入气相，然后在工件表面沉积的过程。 *可以镀多层复杂膜系； *可生成氧化物、氮化物、硫化物、碳化物薄膜； *可镀熔点高，蒸发困难的金属膜（如铂）； *膜的附着力大，膜层的耐腐蚀和耐磨性能较好 ； *可以在较大面积上得到均一的薄膜； *效率较低
镀银液：还原液＝１：１
２Ag[(NH3)2]OH＋C6H12O6 Ag ＋C6H12O7＋4NH3＋H2O
特点：设备简单
膜层厚(100~200nm)
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２．化学气相沉积法
粉末喷涂：将金属的乙酰丙酮酸盐溶于氨水或四甲基氯化 物溶剂中 干燥 研细（500~600µ m） 分散于气
流中喷涂于600 ℃玻璃上
由上式形成的SiF4还可继续与氢氟酸反应:
SiF4+2HF=H2SiF6
氟硅酸与硅酸盐水解产生的氢氧化物作用：
H2SiF6+2NaOH=Na2SiF6+2H2O
生成物：
氢氟酸盐：氟化钙、氟化钡、氟化铅不溶于水； 钾、钠等碱金属氟化物易溶水 氟硅酸盐：钾、钠、钡、铅盐不溶于水；其他盐类易溶
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二、镀膜类玻璃
表面涂层的种类： 1、表面遮阳膜； 2、表面导电膜； 3、表面憎水涂层； 4、表面着色涂层； 5、表面光学薄膜 玻璃基片必须新鲜，最好不超过一个月，新鲜的玻璃表面 活性大，物理和化学吸附能力强，膜和玻璃结合的牢固.
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源自文库
(一) 热反射玻璃
可见光透过率为２０～６０％ 可见光反射率为１５～４５％ 红外线全透过率为２０～６７ ％ 对紫外线有较高吸收率
盐的溶解 度，减少氢氟酸液和玻璃的接触，易于形成毛面。
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三．玻璃的化学抛光
氢氟酸中加入能溶解反应生成的盐类的成分，如硫 酸，则可得有光泽的表面
铅质玻璃最易抛光，钠钙硅玻璃抛光速度慢，效果差
１、氢氟酸与硫酸的比例：
中铅玻璃－HF(40%或70%) 7~10.５％，
H2SO4(92~96%) 58~60% 钠钙玻璃－HF(6.11~7.4mol/l) : （1.62~2）
特点：
具有单向透视性
具有镜面效果 节能效果好 造成光污染
也称为阳光控制玻璃．
第17章 玻璃制品的表面处理
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1、玻璃的光滑面和散光面的形成。
2 、在玻璃表面上涂层从而改善或得 到新的性质。
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第一节 玻璃表面的清洁处理
一．表面清洁的方法
溶剂清洗：酸、碱、洗涤剂水溶液；乙醇、丙酮、四氯化碳、 三氯乙烯、 异丙酮等有机溶剂 加热处理：在100~400 ℃温度下可将表面有机污物和水分除去．若加热 到 450 ℃，同时超真空，可得原子级清洁表面．
为零（完全润湿），则表面清洁．
呵痕法：向玻璃表面吹潮湿的空气，然后将玻璃放置
在黑色背景前，表面呈黑色均匀的气膜， 则玻璃洁净．
静摩擦系数法：洁净玻璃表面静摩擦系数高，接近１，
有污染的低．半定量评价。
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第二节
玻璃的化学蚀刻、抛光和蒙砂
氢氟酸与钠－钙硅酸盐玻璃的反应如下：
Na2O·CaO·6SiO2+28HF=2NaF+CaF2+6SiF4+14H2O
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６．离子镀膜法：
成膜物质以离子状态沉积在玻璃基板上。 可镀TiN、TiC、（TiAl）N、ZrN等超硬膜； 可镀氧化物膜如TiO2； 可镀金属膜如Au、Ag、Cu； 可镀合金膜如黄铜、镍铬等装饰保护膜 效率高。 沉积速度可达1~50µ m/min ，而阴极溅射只有 0.01~1µ m/min． 膜层牢固致密且可绕镀。
形成金属或金属氧化物膜
液相喷涂：四氯化锡、氮气（为载体）和水分别通入恒
温可控管
形成SnO2膜
从喷嘴中喷涂于600 ℃玻璃上
水解
３、电浮法
在锡槽的玻璃上面，设置一熔融金属槽，加一直流电压，s 使上面的金属离子扩散到玻璃中，进行离子交换而着色．
可在线镀膜 玻璃工艺学
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４．溶胶—凝胶法 可将许多金属氧化物制成玻璃涂层，即可得到多种颜色 的镀膜玻璃．工艺简单，稳定性也好
一、玻璃的化学蚀刻
蚀刻液－－由ＨＦ＋ＮＨ４Ｆ＋水 蚀刻膏－－ＮＨ４Ｆ＋ＨＣl＋水＋淀粉
二．玻璃的化学蒙砂
(1)蒙砂液－由氢氟酸及添加剂配制而成的液体。
常用：HF 46.2% NH4F 26% H2O 27.8%
(2)蒙砂粉－由氟化物及其添加剂配制成的粉状物， 使用时加入硫酸或盐酸 (3)蒙砂膏－由氟化物加酸调制成膏状物或氢氟酸和 添加剂调制而成的膏状物。