玻璃改性11課件

玻璃表面處理技術(shù)

11級碩士9班玻璃表面處理技術(shù)按作用原理可分為1微觀粒子沉積沉積物以原子、離子、分子和粒子團(tuán)簇等納米尺度的微觀粒子的形態(tài)在玻璃表面形成薄膜與超薄膜如物理氣相沉積<PVD>、化學(xué)氣相沉積<CVD>鍍膜2介觀或宏觀粒子沉積沉積物以介觀或宏觀尺度的顆粒形態(tài)在玻璃表面形成覆蓋層，如熱噴涂、施釉、描金3整體覆蓋將覆蓋材料在同一時間施加于玻璃表面上如貼膜、夾膜4表面改性用機(jī)械、物理、化學(xué)方法，改變玻璃表面形貌、組成、結(jié)構(gòu)或應(yīng)力狀態(tài)，如刻花、砂雕、蒙砂、蝕刻、鋼化、離子交換與離子注入一、高密度能量表面處理

技術(shù)高密度能源一般指離子束、電子束、激光束<通常稱三束>，可將高密度能源集中在一定的范圍和深度，具有可控制性好、能量利用率高、加工精細(xì)等特點，在表面處理中得到廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了表面工程的進(jìn)展離子束處理

2激光束處理具有高方向性、高亮度性（高能量密度）及單色性等特點，用于玻璃表面切割、鉆孔、刻花、焊接方面，特別是在刻花方面，利用計算機(jī)控制，可在玻璃表面及內(nèi)部刻出精細(xì)的圖案3電子束表面處理

利用空間定向運動的電子束在撞擊玻璃表面后，將部分動能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)行表面改性。低能電子束在常壓下照射玻璃表面后可以改善玻璃表面的潤濕性使玻璃表面除霧用于醫(yī)療器械的內(nèi)窺鏡以及觀察窗方面二、鍍膜玻璃或涂層玻璃

采用一些工藝技術(shù),特別是先進(jìn)的現(xiàn)代工藝技術(shù)在玻璃表面鍍上或涂覆一層或數(shù)層的薄膜或薄層，以改善玻璃的物理和化學(xué)性能，達(dá)到美觀、豪華、遮陽、節(jié)能、舒適的效果。經(jīng)這樣表面改性的玻璃謂之鍍膜玻璃或涂層玻璃。玻璃通過這種表面改性可獲得諸如殺菌、自潔、節(jié)能、超導(dǎo)、超硬等多種新的功能特性

目前人們開發(fā)薄膜或薄層的新用途包括：

（1）利用光吸收、反射和光通路的控制的玻璃,汽車用鍍膜玻璃,如顏色玻璃,反射鍍膜玻璃,吸熱鍍膜玻璃,低輻射鍍膜玻璃,熱反射鍍膜玻璃,具隔離紅外線的防陽鍍膜玻璃,以及可以使室內(nèi)的光、吸熱量根據(jù)太陽輻射強(qiáng)弱自動改變的導(dǎo)光鍍膜玻璃等。

（2）利用光譜通路控制的鍍膜光學(xué)玻璃,如分色鏡、冷反射鏡、帶通濾波器用鍍膜玻璃。

（3）利用光透過性可變控制和能量控制的鍍膜玻璃,如電致變色、光致變色、熱致變色、液晶顯示器、平面顯示屏等鍍膜玻璃1自潔玻璃的開發(fā)應(yīng)用

隨著世界范圍內(nèi)環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，利用TiO2光催化劑進(jìn)行環(huán)境凈化已經(jīng)引起了廣泛的重視。既在玻璃表面涂覆了一層透明的二氧化鈦（TiO2）光催化劑薄膜，使玻璃具有親水、憎水、憎油、防污染、殺菌等自潔凈的功能。非均相光催化氧化反應(yīng)的光催化劑多為硫族半導(dǎo)體，我們之所以選用TiO2是因為它無毒、難溶、光催化活性好以及成本低等1.1.1二氧化鈦（TiO2

）光催化膜自潔玻璃光催化膜自潔玻璃又稱為自凈玻璃，這種不用擦洗的自潔玻璃屬生態(tài)環(huán)保型“綠色玻璃”。它是一種在平板玻璃表面涂覆了一層透明的二氧化鈦（TiO2

）光催化劑薄膜的新玻璃。當(dāng)這種被稱之為“光觸媒”的二氧化鈦（TiO2）光催化劑膜遇到太陽光或熒光燈、紫外線照射后，在外界光的激發(fā)狀態(tài)下附著在表面的有機(jī)物、污染物變?yōu)槎趸己退易詣酉?。目前它已被廣泛用于蓋板玻璃、汽車玻璃、高檔玻璃鏡以及高級建筑物的玻璃幕墻裝飾玻璃。1.1.3憎水、憎油、防污染玻璃

日本、英國等玻璃公司已研制成功一種憎水、憎油、防污染玻璃，利用氟系硅烷偶聯(lián)劑，在玻璃表面涂敷處理，在常溫下就可形成一層牢固的硅氧烷薄膜層，可使玻璃表面獲得憎水、憎油、防污染、不黏性、耐藥品性以及耐摩擦性等特性，使玻璃不僅不沾水，而且類似油、蠟、泥土、灰塵、飛蟲殘骸、鳥糞、指紋油跡、油墨等妨礙視野的污物也易于清除。另外，冬季玻璃上的冰霜、雪水也極易清除，而且還有防止玻璃風(fēng)化、烤曬以及防止玻璃損傷的特征。這種玻璃最適合用于汽車交通工具風(fēng)擋及窗玻璃，更適合用于現(xiàn)代高層建筑物的幕墻玻璃門窗。1.1.4抗菌玻璃通過不同的方法,可以將抗菌劑添加到玻璃載體上,使其具有抗菌、抑菌、殺菌的功能,此即抗菌玻璃。抗菌玻璃中所使用的抗菌劑多為接觸型銀系無機(jī)金屬離子,這類抗菌劑具有廣譜超強(qiáng)的抗菌能力。

這類抗菌劑的抗菌機(jī)理有人認(rèn)為銀離子與微生物機(jī)體中蛋白酶的巰基結(jié)合在一起,使以巰基為必要基的酶喪失活性,失去分裂與繁殖的能力,致使細(xì)菌死亡。在細(xì)菌死亡之后,銀離子又會自細(xì)菌的尸體中游離出來,再與其它巰基結(jié)合,周而復(fù)始繼續(xù)發(fā)揮其抗菌作用。2電磁屏蔽玻璃

電磁屏蔽玻璃是一種防電磁輻射，抗電磁干擾的透光屏蔽玻璃，涉及光學(xué)、電學(xué)、金屬材料、化工原料、玻璃、機(jī)械等諸多領(lǐng)域，廣泛用于電磁兼容領(lǐng)域。分為絲網(wǎng)夾芯型和鍍膜型兩種類型。絲網(wǎng)夾芯型是由玻璃或樹脂和經(jīng)特殊工藝制成的屏蔽絲網(wǎng)在高溫下合成；通過特殊工藝處理，對電磁干擾產(chǎn)生衰減，并使屏蔽玻璃對所觀察的各種圖形（包括動態(tài)色彩圖像）不產(chǎn)生失真，具有高保真、高清晰的特點；同時還具有防爆玻璃特性。電磁屏蔽薄膜主要是靠具有導(dǎo)電性能的材料制成的薄膜，可以鍍在玻璃上起到屏蔽的效果。3防眩暈減速玻璃這種玻璃可有效防止乘客出現(xiàn)眩暈。所謂減速玻璃并不是一種特殊的玻璃，而是根據(jù)它的用途命名的。減速玻璃其實就是我們平時所說的夾層汽車前擋風(fēng)玻璃。其實所謂的“減速玻璃”并不能減速，只是過去的普通玻璃由于表面平整度不好，透過這樣的玻璃看外面的物體會變形，稱之為光畸變，這樣就會給運動物體疊加一個由于變形而產(chǎn)生的不規(guī)則晃動分量，看久了就容易暈，俗稱晃眼。而現(xiàn)在的所謂“減速玻璃”其實應(yīng)該叫車用安全玻璃，由于表面平整度很好，能非常真實地反映外面景物的物理形態(tài)與運動速度，與沒有玻璃時的視覺效果一樣，因而久看也不會暈，相對于過去那種容易晃眼的普通玻璃而言人們感覺速度變慢了，但并不是說比實際速度更慢。日前，2009年“和諧號”D3012次列車緩緩駛出武昌火車站，并不斷加速，穿梭于青山綠水間。一批有幸乘坐這趟首班列車的旅客，在率先體驗了一回時速超過250公里的“中部第一速”后，也同時體驗到在車行速度越來越快時，除了景物不斷地向后逝去外并感覺不到“高速帶來的眩暈。只有在車廂兩端懸掛的顯示屏上，那不斷向上攀升的車速表示列車的確