变色玻璃分析和总结.docx

概述：

变色玻璃

在适当波长光的辐照下改变其颜色，而移去光源时则恢复其原来颜色的玻璃。又称光致变色玻璃或光色玻璃。变色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。此材料具有两种不同的分子或电子结构状态，在可见光区有两种不同的吸收系数，在光的作用下，可从一种结构转变到另一种结构，导致颜色的可逆变化，常见的含卤化银变色玻璃，是在钠铝硼酸盐玻璃中加入少量卤化银（AgX）作感光剂，再加入微量铜、镉离子作增感剂，熔制成玻璃后，经适当温度热处理，使卤化银聚成微粒状而制得。当它受紫外线或可见光短波照射时，银离子还原为银原子，若干银原子聚集成胶体而使玻璃显色；光照停止后，在热辐射或长波光（红光或红外）照射下，银原子变成银离子而退色。卤化银变色玻璃的特点是不容易疲劳，经历30万次以上明暗变化后，依然不失效，是制作变色眼镜常用的材料。变色玻璃还可用于信息存储与显示、图像转换、光强控制和调节等方面。

基本原理：

变色玻璃为什么能变色？变色玻璃是怎样制成的？生产普通玻璃时，在原料中加入大约5％的光敏感物质（如氯化银）加入0.015％的氧化剂（如氧化铜），而后经过1500摄氏度的高温溶化后就制成了变色玻璃，这种薄利为什么会变色呢？由于氯化银和氧化铜的颗粒很小，又均匀地分布在玻璃中，当然不会影响透明度，但当遇到强光照射时，氯化银分解，产生许多银离子，阻止光线通过玻璃，使玻璃由暗变黑；而等到外界的光线变弱，在氧化铜的作用下，氯和银又重新化合成无色的氯化银，玻璃颜色于是由深变浅。

含有溴化银(或氯化银)和微量氧化铜的玻璃是一种变色玻璃.当受到太阳光或紫外线的照射时,其中的溴化银发生分解,产生银原子(AgBr==Ag+Br).银原子能吸引可见光,当银原子聚集到一定数量时,射在玻璃上的光大部分被吸收,原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色.当把变色后的玻璃放到暗处时,在氧化铜的催化作用下,银原子和溴原子又会结合成溴化银(Ag+Br==AgBr),因为银离子不吸收可见光,于是,玻璃又会变成无色透明.这就是变色玻璃变色的基本原理.

用途及原理：

光致变色玻璃

用变色玻璃制作窗玻璃,可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉之感.变色玻璃也可用于制作太阳镜片.

在通常条件下，玻璃是透明的。对于有些玻璃，在紫外或者可见光的照射，可产生可见光区域的光吸收使，玻璃发生透光度降低或者产生颜色变化，并且在光照停止后又能自动恢复到原来的透明状态，称之为光致变色玻璃。

一般说来是在普通的玻璃成分中引入光敏剂生产光致变色玻璃。常用的普通玻璃有铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等，常用的光敏剂包括卤化银、卤化铜等等。通常光敏剂以微晶状态均匀地分散在玻璃中，在日光照射下分解，降低玻璃的光透光度。当玻璃在暗处时，光敏剂再度化合，恢复透明度。玻璃的着色和退色是可逆的、永久的。

光致变色玻璃的装饰特性是玻璃的颜色和透光度随日照强度自动变化。日照

强度高，玻璃的颜色深，透光度低。反之，日照强度低，玻璃的颜色浅，透光度高。用光致变色玻璃装饰建筑，既使得室内光线柔和、色彩多变，又使得建筑色彩斑斓、变幻莫测，与建筑的日照环境协调一致。一般用于建筑物门窗、幕墙等。

电致变色玻璃

电致变色玻璃是一种新型的功能玻璃。近几年来，电致变色玻璃在智能窗的应用开发研究方面开展得非常活跃，这种由基础玻璃和电致变色系统组成的装置利用电致变色材料在电场作用下而引起的透光（或吸收）性能的可调性，可实现由人的意愿调节光照度的目的，同时，电致变色系统通过选择性地吸收或反射外界热辐射和阻止内部热扩散，可减少办公大楼和居民住宅等建筑物在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须耗费的大量能源。

应用范围：近年来，随着能源的紧张，节能材料的研究和开发成为人们广泛关注的一个重要问题，以电致变色材料为核心的全固态灵巧窗（SW）可动态地调节太阳能的输出或输入和可见光谱，还可作为汽车等交通工具的挡风玻璃和大面积显示器，在建筑、运输及电子等工业领域有着广泛的应用前景。目前，电致变色玻璃在建筑、飞机、汽车等领域得到了广泛的应用。

应用前景：

(l)信息存储元件：利用光致变色化合物受不同强度和波长光照射时可反复循环变色的特点，可以将其制成计算机的记忆存储元件，实现信息的记忆与消除过程.其记录信息的密度大得难以想象，而且抗疲劳性能好，能快速写人和擦除信息。这是新型记忆存储材料的一个新的发展方向。

装饰和防护包装材料：光致变色化合物可用作指甲漆、漆雕工艺品、T恤衫、墙壁纸等装饰品。为了适应不同的需要，可将光致变色化合物加入到一般油墨或涂料用的胶粘剂、稀释剂等助剂中混合制成丝网印刷油墨或涂料;还可将光致变色化合物制成包装膜、建筑物的调光玻璃窗、汽车及飞机的屏风玻璃等，防护日光照射，保证安