¿De dónde vienen estos hermosos colores de vidrio?
Comúnbotellas de vidrio se fabrican fundiendo arena de cuarzo, carbonato de sodio y piedra caliza juntas. Es una mezcla de silicatos cuya composición no es fija. El primer vidrio que hizo la gente fue unas pequeñas piezas de vidrio con poca transparencia y algo de color. Su color no lo agrega la gente conscientemente, sino el resultado de materias primas impuras mezcladas con impurezas. En ese momento, las botellas de vidrio de colores solo se usaban como decoración y los requisitos no eran altos. Las personas solo producían vidrios de colores por accidente. Pero el vidrio coloreado que requerimos hoy en día tiene requisitos científicos muy altos, que solo se pueden producir después del secreto del color delbotella de vidrio es revelado.
Después de la investigación, las personas descubrieron que si se agrega 0.4-0.7% de colorante a la mezcla de vidrio ordinario, el vidrio se puede colorear. Los colorantes son en su mayoría óxidos de metales. Ya sabemos que cada elemento metálico tiene su "firma espectral" única, por lo que diferentes óxidos metálicos pueden mostrar diferentes colores. Si estos óxidos se agregan al lote de vidrio, el vidrio se coloreará. Por ejemplo, al agregar óxido de cromo (Cr2O3), el vidrio ahora es verde; agregando dióxido de manganeso (MnO2), el vidrio es de color púrpura; agregando óxido de cobalto (Co2O3), el vidrio es azul, y las gafas protectoras que usan los trabajadores del acero y los soldadores eléctricos usan este hecho de vidrio.
De hecho, el color debotellas de vidrio depende no solo de los colorantes agregados, sino también del ajuste de la valencia de los elementos a través de la temperatura de fusión y las propiedades de la llama del horno, para que el vidrio muestre diferentes colores. Por ejemplo, el cobre en el vidrio, si existe en óxido de cobre de alto precio, el vidrio aparecerá azul verdoso; en presencia de óxido cuproso (Cu2O) de bajo precio, el vidrio aparecerá rojo. A veces, el vidrio no se puede mostrar brillantemente después de una fusión, y se requiere un segundo calentamiento para que el vidrio muestre su color. Este es el caso del precioso vidrio rojo dorado, que se elabora agregando una pequeña cantidad de oro a los ingredientes de vidrio ordinarios. Después de la primera fusión, el oro se distribuye en el vidrio en forma de átomos y el vidrio no muestra color en este momento; cuando se vuelve a calentar a una temperatura cercana al ablandamiento, los átomos de oro que contiene se agregan en partículas coloidales, y el vidrio aparece en este momento. hasta hermoso rojo.
Ahora, la gente usa los óxidos de elementos de tierras raras como colorantes para hacer varios vidrios de colores de alta calidad. El vidrio coloreado dopado con elementos de tierras raras tiene un color claro y brillante, e incluso cambia de color bajo diferentes luces. Por ejemplo, el vidrio de óxido de neodimio tiene esta característica. Aparece rojo púrpura bajo la luz del sol y azul púrpura bajo la fluorescencia, lo cual es muy hermoso. Hay una especie de vidrio que cambia de color con la intensidad de la luz. La gente lo usa como lente de anteojos y vidrio de ventana de casas. El uso de este tipo de vidrio como vidrio de ventana puede mantener una cierta cantidad de brillo en la habitación y no es necesario usar cortinas para protegerse del sol, por lo que algunas personas lo llaman "cortina automática". Puede bloquear el paso de los rayos ultravioleta de la luz solar. Una vez que las bibliotecas y los museos están equipados con este tipo de vidrio, los libros y las reliquias culturales pueden protegerse de los rayos ultravioleta.
Además de los elementos de tierras raras, la adición directa de tungsteno y platino al vidrio también puede hacer que el vidrio cambie de color.
Los pigmentos ordinarios se desvanecen debido a la radiación ultravioleta del sol o la acción del oxígeno y el dióxido de azufre en el aire; pero el vidrio coloreado puede soportar el sol y la lluvia porque los óxidos como los metales que juegan un papel colorante se han fusionado con el vidrio. Empápate y mantén su hermosa apariencia juvenil para siempre. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la variedad de vidrios de colores se volverá cada vez más colorida, y nuestra vida también se volverá colorida debido a su embellecimiento y decoración.
En pocas palabras, vidrio que presenta diferentes colores al absorber, reflejar y transmitir luz de una cierta longitud de onda. Se utiliza principalmente para las puertas y ventanas de las instalaciones públicas de los edificios y los materiales de revestimiento para la decoración de interiores y exteriores. Hay dos procesos de coloración del vidrio: coloración del material y coloración de la superficie.
Coloración de materiales
El proceso de agregar sustancias que pueden formar iones coloreados, coloides compuestos y partículas de coloides metálicos a las materias primas de vidrio para que aparezcan en diferentes colores se puede dividir en cuatro tipos según el mecanismo de coloración.
1. Coloración de iones: Es un compuesto que añade a la frita de vidrio elementos de transición como cobalto (Co), manganeso (Mn), níquel (Ni), hierro (Fe), cobre (Cu) y existe en el vidrio en estado iónico, porque sus electrones de valencia están en La transición entre diferentes niveles de energía (estado fundamental y estado excitado) provoca la absorción selectiva de luz visible para ser coloreada, como azul cobalto, violeta de manganeso, verde níquel y otros vidrios coloreados.
2. Partículas coloidales compuestas coloreadas: Al agregar compuestos de azufre o selenio (como CdS, CdSe, etc.), el CdSe se convierte en partículas coloidales más grandes y el vidrio se colorea debido a la dispersión de la luz, como el rojo de selenio, el amarillo de cadmio y otros vidrios coloreados.
3. Coloración de partículas coloidales metálicas: Es agregar óxidos que son fáciles de descomponer en estado metálico (como oro, plata, cobre y otros óxidos) a las materias primas de vidrio, primero se disuelven en el vidrio en estado iónico y luego se transforman en estado atómico después del tratamiento térmico y agregado y crecer en partículas coloidales. La dispersión de la luz hace que la absorción de la luz visible sea coloreada, como rojo dorado, rojo cobre, amarillo plateado y otros vidrios de colores.
4. Coloración de semiconductores: Es para agregar CdS, CdSe, CdTe y otros colorantes a la frita de vidrio, y no hay un pico de absorción en la región de luz visible, sino una región de absorción continua, y la región de transmisión de luz y la región de absorción son una división muy pronunciada. línea. A diferencia de los mecanismos de coloración antes mencionados, su color cambia con la proporción de CdS/CdSe. Por ejemplo, cuando CdS es más, es cercano al naranja, cuando CdSe es más, es rojo, y cuando CdTe es más, es negro, es decir, se basan en O2-, S2-, Se2-, Te2 El orden de - se mueve a la dirección de onda larga. De acuerdo con la teoría de la banda de energía de los semiconductores, el potencial electrofílico de estos aniones se vuelve más pequeño a su vez, y sus electrones de valencia pueden excitarse a la banda de conducción (estado excitado) mediante el uso secuencial de luz de menor energía (luz visible cercana), haciendo que se trunque el límite de onda Entrar en la región de luz visible hará que el vidrio se coloree.
Coloración de superficies
Es para recubrir metal, óxido de metal, etc. sobre la superficie del vidrio para formar una capa de color transparente, translúcida u opaca. El recubrimiento de SnCl4 y FeCl3 en la superficie del vidrio mediante el método de descomposición térmica química puede preparar una película azul de SnO2 y una película dorada de Fe2O3, respectivamente. Las películas de metal como oro, plata, cobre o películas de óxido de metal como In2O3, SnO2, TiO2 se pueden preparar mediante evaporación al vacío, pulverización catódica al vacío, pulverización reactiva, etc. Diferentes colores de película de interferencia y película reflectante. En la línea de producción de vidrio flotado, se puede utilizar el método de flotación eléctrica o el método de rociado térmico para fabricar vidrio coloreado con superficie coloreada. También se puede imprimir o rociar con esmalte de color de vidrio para hacer botellas de vidrio esmaltadas.
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