最新玻璃表面物理化學(xué)

1、玻璃的表面處理玻璃的表面處理 -玻璃表面物理化學(xué)玻璃表面物理化學(xué)第六章第六章指導(dǎo)教師：胡昌盛指導(dǎo)教師：胡昌盛報(bào)告人：杜曉永報(bào)告人：杜曉永主要內(nèi)容 1）物理鋼化 2）化學(xué)鋼化 1）機(jī)械研磨 2）化學(xué)研磨玻璃的研磨 1）在玻璃表面上的薄膜制法 2）金屬薄膜 3）化合物薄膜 4）塑料膜在玻璃表面上制作保護(hù)膜玻璃的表面強(qiáng)化玻璃的研磨玻璃的研磨機(jī)械研磨機(jī)械研磨的機(jī)理(1)微細(xì)腰創(chuàng)學(xué)說(shuō)：由于磨料顆粒的破碎作用，將玻璃表面的凸面都研碎，變平，并且可以深入到超微細(xì)部位，以至于用光學(xué)方法也不能測(cè)出凹凸不平的存在。 (2)流動(dòng)學(xué)說(shuō)；由于玻璃和研磨工具間的摩擦，在玻璃表面上瞬間產(chǎn)生高壓、高溫狀態(tài)由此產(chǎn)生了粘性流動(dòng)或

2、塑性流動(dòng)，使表面的凹凸變平。 (3)化學(xué)作用學(xué)說(shuō)：研磨時(shí)，磨料的顆粒，磨料液與玻璃間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使表面的凹凸變平。機(jī)械研磨速度的影響因素（1）玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性（2）化學(xué)反應(yīng)在玻璃表面上產(chǎn)生的水化層厚度 研磨的方法、研磨液的種類、研磨液的濃度、研磨面的性質(zhì)玻璃的研磨玻璃的研磨化學(xué)研磨 主要是以氫氟酸等對(duì)玻璃表面進(jìn)行化學(xué)侵蝕的方法。由于玻璃的主要成分包括sio2、na2o、k2o等，其與hf的反應(yīng)為結(jié)論：以酸研磨時(shí)，使用高濃度的含氟物；而與機(jī)械研磨并用時(shí)，使用低濃度的f-，效果最好。研磨液組成舉例：50%hf 35毫升，h2so4 70毫升、50%發(fā)煙硫酸17毫升。玻璃的表面強(qiáng)化物理鋼化 將玻璃

3、加熱至軟化點(diǎn)溫度附近，均勻地急劇冷卻，由玻璃內(nèi)外面溫差造成的熱應(yīng)力，在固化的玻璃表面產(chǎn)生了壓應(yīng)力層。表面極冷法濺射侵蝕法用高頻或離子束濺射玻璃，使其表面強(qiáng)度提高的方法。玻璃的表面強(qiáng)化化學(xué)鋼化 用化學(xué)藥品（如熱水）處理玻璃表面，改變玻璃表面的化學(xué)組成，除掉表面上的微裂紋，進(jìn)而改善玻璃表面的性質(zhì)，提高強(qiáng)度。化學(xué)藥品處理法離子交換法 把玻璃浸在高溫熔融鹽中，玻璃中的堿離子與熔鹽中的堿離子因相互擴(kuò)散而發(fā)生離子交換，因在交換層產(chǎn)生壓應(yīng)力而使強(qiáng)度增大。分類：高溫離子交換法：在玻璃的軟化點(diǎn)與轉(zhuǎn)變點(diǎn)之間的溫度區(qū)域內(nèi)，把含na2o或k2o的玻璃浸入鋰鹽中鋰離子相交換，然后冷卻至室溫，由于含鋰離子的表層與含鈉離子

4、的或鉀離子的內(nèi)層的膨脹系數(shù)不同，表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力而強(qiáng)化。低溫離子交換法：在不高于玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度區(qū)內(nèi)，將玻璃浸在含有比玻璃中堿離子半徑大的堿離子熔鹽中，然后冷卻，由于堿離子的體積差造成表面壓應(yīng)力層，提高玻璃的強(qiáng)度。在玻璃表面上制作保護(hù)膜等離子體法離子束法反應(yīng)性鍍膜電阻加熱真空鍍膜電子束真空鍍膜直流濺射高頻濺射反應(yīng)性濺射離子束濺射薄膜制備方法物理制備方法真空鍍膜濺射離子鍍膜法在玻璃表面上制作保護(hù)膜酸處理法 用酸侵蝕含有重金屬的光學(xué)玻璃表面，金屬離子被浸出后，剩下富集sio2的膜層。無(wú)電解電鍍 把玻璃表面洗凈，為使金屬膜容易進(jìn)行沉積進(jìn)行感光性處理，然后用含有還原劑的金屬鹽的溶液噴淋玻璃表面。噴涂法

5、把sicl4、ticl4、sncl4等蒸汽噴射到加熱至600左右的玻璃表面上，經(jīng)分解、氧化而變成sio2、ti2o及sno2?；衔锓纸夥?將含有金屬化合物的溶液以適當(dāng)?shù)姆椒ň鶆虻赝康讲ＡП砻嫔?，?jīng)干燥后，在適當(dāng)溫度下煅燒，在玻璃表面上得到氧化物及金屬等膜層。薄膜制備方法化學(xué)方法在玻璃表面上制作保護(hù)膜還原法 將sncl4、sihcl3等于h2混合，通到加熱的基板上，反應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生了si膜。化合物分解法（化學(xué)氣相沉積法） 向加熱了的基板上噴射金屬化合物的蒸汽，使其在基板表面上發(fā)生分解、氧化等反應(yīng)，便生成了金屬氧化物的附著膜。薄膜制備方法化學(xué)方法在玻璃表面上制作保護(hù)膜所謂鏡：就是附著能充分反射光的

6、膜的物質(zhì)。 在光學(xué)玻璃表面上一般真空蒸鍍反射率高的ag膜，以制成反射面時(shí)，常常在ag的上面再鍍以cu的保護(hù)層，如果在其表面上再覆蓋以al膜層，其耐久性將更好。金屬薄膜鏡反射熱線的玻璃有兩種：一種以太陽(yáng)能為對(duì)象，可以反射可見(jiàn)區(qū)到近紅外的輻射能。 一種以鎢絲燈等為低溫發(fā)熱體，可以反射從1微米開(kāi)始的長(zhǎng)波輻射能。反射熱線的玻璃在玻璃表面上制作保護(hù)膜 在剛成型的傷痕少的玻璃上，形成透明的硬質(zhì)被覆膜，由于降低了摩擦系數(shù)，當(dāng)玻璃與固體接觸時(shí)，不容易產(chǎn)生擦傷，能保持其強(qiáng)度，起到了保護(hù)膜的作用。化合物膜玻璃表面的錫化物保護(hù)膜 反射熱線的玻璃有兩種：一種以太陽(yáng)能為對(duì)象，可以反射可見(jiàn)區(qū)到近紅外的輻射能。 一種以鎢絲燈等為低溫發(fā)熱體，可以反射從1微米開(kāi)始的長(zhǎng)波輻射能。反射熱線的玻璃在玻璃表面上制作保護(hù)膜 在玻璃上鍍上比其折射率高的電介質(zhì)膜時(shí)，反射率r將增大，這樣可以得到與金屬同樣的反射熱線玻璃。如鍍上tio2、zro2、al2o3膜?；衔锬る娊橘|(zhì)膜 是將反射率不同的兩種以上物質(zhì)，以一定厚度疊加起來(lái)，即使用多層干涉膜，如具有玻璃/低折射率/高折射率/低折射率層的三層結(jié)構(gòu)。防止反射膜在玻璃表面上制作保護(hù)膜 使用有機(jī)高分子化合物的單體與玻璃表面接觸并產(chǎn)生聚合時(shí)，聚合物中的極性基團(tuán)或不飽和部分，將在玻璃表面上顯示定向配置。 安全玻璃是在兩層板玻璃間夾以聚乙烯丁縮醛；面玻璃纖維是用聚酯或環(huán)氧樹(shù)脂強(qiáng)化