《玻璃改性》PPT课件

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1、玻璃表面处理技术王箭11级硕士9班玻璃表面处理技术按作用原理可分为1微观粒子沉积沉积物以原子、离子、分子和粒子团簇等纳米尺度的微观粒子的形态在玻璃表面形成薄膜与超薄膜如物理气相沉积、化学气相沉积镀膜2介观或宏观粒子沉积沉积物以介观或宏观尺度的颗粒形态在玻璃表面形成覆盖层，如热喷涂、施釉、描金3整体覆盖将覆盖材料在同一时间施加于玻璃表面上如贴膜、夹膜4表面改性用机械、物理、化学方法，改变玻璃表面形貌、组成、结构或应力状态，如刻花、砂雕、蒙砂、蚀刻、钢化、离子交换与离子注入一、高密度能量表面处理技术高密度能源一般指离子束、电子束、激光束<通

2、常称三束>，可将高密度能源集中在一定的范围和深度，具有可控制性好、能量利用率高、加工精细等特点，在表面处理中得到广泛应用，促进了表面工程的进展离子束处理1离子束处理主要指离子注入和离子辅助沉积工艺，众所周知离子注入是一种非热力学平衡的过程，可以不受材料表面固溶度的限制，几乎可注入周期表上各种元素的离子，注入的剂量和深度能精确控制，不改变材料外形尺寸和光洁度，并可多种离子复合注入；在玻璃成分系统方面，由石英玻璃单元系统扩大到硅酸盐、硼硅酸盐、磷酸盐和氟化物，注入有Ar、He、H、N、P、As、Au、Ag、Pb、Cu、Fe、Nb、La、Ti、Zr等；在离子注入

3、与玻璃作用机理方面由传统的离子碰撞、溅射、反射、位移、损伤等物理过程为主，发展到离子注入引起玻璃分相、新相生成等物理化学过程及化合物生成的化学过程2激光束处理具有高方向性、高亮度性（高能量密度）及单色性等特点，用于玻璃表面切割、钻孔、刻花、焊接方面，特别是在刻花方面，利用计算机控制，可在玻璃表面及内部刻出精细的图案3电子束表面处理利用空间定向运动的电子束在撞击玻璃表面后，将部分动能转化为热能，进行表面改性。低能电子束在常压下照射玻璃表面后可以改善玻璃表面的润湿性使玻璃表面除雾用于医疗器械的内窥镜以及观察窗方面二、镀膜玻璃或涂层玻璃采用一些工艺技术,特别是先

4、进的现代工艺技术在玻璃表面镀上或涂覆一层或数层的薄膜或薄层，以改善玻璃的物理和化学性能，达到美观、豪华、遮阳、节能、舒适的效果。经这样表面改性的玻璃谓之镀膜玻璃或涂层玻璃。玻璃通过这种表面改性可获得诸如杀菌、自洁、节能、超导、超硬等多种新的功能特性镀膜玻璃的制备方法（1）气相法,如真空蒸发镀膜；化学气相沉积；溅射沉积一二极、三极或四极溅射；射频溅射；离子束来溅射；磁控溅射等。（2）液相法，如容胶一凝胶法，涂敷法等化学镀膜。涂敷法是将金属化合物溶液与高温浮法玻璃板表面接触,通过热分解在玻璃表面形成金属氧化物之类的薄膜。（3）固相生产法，如多晶生长,从非晶状态

5、的结晶生长。在平板玻璃工业中，制备镀膜玻璃实现工业化生产的成膜技术，主要是化学气相沉积方法和磁控溅射沉积方法。目前人们开发薄膜或薄层的新用途包括：（1）利用光吸收、反射和光通路的控制的玻璃,汽车用镀膜玻璃,如颜色玻璃,反射镀膜玻璃,吸热镀膜玻璃,低辐射镀膜玻璃,热反射镀膜玻璃,具隔离红外线的防阳镀膜玻璃,以及可以使室内的光、吸热量根据太阳辐射强弱自动改变的导光镀膜玻璃等。（2）利用光谱通路控制的镀膜光学玻璃,如分色镜、冷反射镜、带通滤波器用镀膜玻璃。（3）利用光透过性可变控制和能量控制的镀膜玻璃,如电致变色、光致变色、热致变色、液晶显示器、平面显示屏等

6、镀膜玻璃1自洁玻璃的开发应用随着世界范围内环境问题的日益严重，利用TiO2光催化剂进行环境净化已经引起了广泛的重视。既在玻璃表面涂覆了一层透明的二氧化钛（TiO2）光催化剂薄膜，使玻璃具有亲水、憎水、憎油、防污染、杀菌等自洁净的功能。非均相光催化氧化反应的光催化剂多为硫族半导体，我们之所以选用TiO2是因为它无毒、难溶、光催化活性好以及成本低等1.1.1二氧化钛（TiO2）光催化膜自洁玻璃光催化膜自洁玻璃又称为自净玻璃，这种不用擦洗的自洁玻璃属生态环保型“绿色玻璃”。它是一种在平板玻璃表面涂覆了一层透明的二氧化钛（TiO2）光催化剂薄膜的新玻璃。当这种被称

7、之为“光触媒”的二氧化钛（TiO2）光催化剂膜遇到太阳光或荧光灯、紫外线照射后，在外界光的激发状态下附着在表面的有机物、污染物变为二氧化碳和水且自动消除。目前它已被广泛用于盖板玻璃、汽车玻璃、高档玻璃镜以及高级建筑物的玻璃幕墙装饰玻璃。1.1.2亲水玻璃亲水玻璃是利用光催化剂制成带有亲水功能的玻璃。它是将含有光催化剂二氧化钛（TiO2）的膜层镀制在平板玻璃基片的表面，使其具有防雾、防水滴作用。与自洁玻璃不同的是，亲水玻璃在功能方面增加了二氧化硅所代表的非金属氧化物，当置于阳光下时，可起到亲水作用，活性氧将光催化剂表面的憎水性分子分解成二氧化碳和水，分离出羟

8、基。另外，光催化剂表面叫作桥氧的氧原子与水置换，仍然生成羟基。羟基