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1、 介绍u玻璃表面化学处理主要包括表面脱碱、防霉处理、表面蚀刻、蒙砂和玻璃表面化学处理主要包括表面脱碱、防霉处理、表面蚀刻、蒙砂和化学抛光。通过表面化学处理，除了改善玻璃的功能和性能外，还可化学抛光。通过表面化学处理，除了改善玻璃的功能和性能外，还可进行玻璃表面装饰。进行玻璃表面装饰。第1页/共15页一、玻璃表面脱碱一、玻璃表面脱碱u定义定义 玻玻璃璃表表面面脱脱碱碱是是在在退退火火温温度度范范围围，通通过过气气体体（包包括括能能释释放放气气体体的的固固态态物物质质）或或溶溶液液喷喷涂涂，使使玻玻璃璃与与气气体体或或溶溶液液中中的的盐盐类类反反应应，玻玻璃璃表表面面的的碱碱金金属属离离子子生生成
2、成易易溶于水的盐类，清洗后的玻璃表面就贫碱，从而改善玻璃的性质。溶于水的盐类，清洗后的玻璃表面就贫碱，从而改善玻璃的性质。u脱碱过程包括三个步骤：脱碱过程包括三个步骤：1、首先是玻璃中碱金属离子扩散到玻璃表面（属于自扩散）。、首先是玻璃中碱金属离子扩散到玻璃表面（属于自扩散）。2、其其次次是是玻玻璃璃表表面面的的碱碱金金属属离离子子与与脱脱碱碱试试剂剂中中的的离离子子发发生生离离子子交交换换（属属于于互互扩扩散），生成反应物。散），生成反应物。3、最最后后是是玻玻璃璃表表面面的的反反应应物物移移去去，如如采采用用水水洗洗等等方方法法，并并和和其其它它处处理理方方法法结结合合起来应用，以提高表面
3、的处理效果。起来应用，以提高表面的处理效果。u脱碱的作用及一般方法脱碱的作用及一般方法 可可以以提提高高玻玻璃璃的的化化学学稳稳定定性性。一一般般分分为为：酸酸性性气气体体脱脱碱碱、喷喷涂涂脱脱碱碱和和固固体体分分解解脱碱。脱碱。第2页/共15页二、玻璃的表面防霉处理二、玻璃的表面防霉处理u定义定义 玻璃的风化通常是在湿热的大气中储存时发生，风化产物又以虹彩、玻璃的风化通常是在湿热的大气中储存时发生，风化产物又以虹彩、斑点、丝状和雾状出现，与发霉情况很相似，所以玻璃的风化又称为斑点、丝状和雾状出现，与发霉情况很相似，所以玻璃的风化又称为玻璃的发霉。平板玻璃玻璃发霉初期表面产生膜层，由于膜层的折
4、射玻璃的发霉。平板玻璃玻璃发霉初期表面产生膜层，由于膜层的折射率和玻璃主题折射率不同，受光线照射形成彩虹，发霉产物堆积在表率和玻璃主题折射率不同，受光线照射形成彩虹，发霉产物堆积在表面形成白色斑点或大片雾状物，降低了产品的光洁性和透明度，严重面形成白色斑点或大片雾状物，降低了产品的光洁性和透明度，严重时表面失去透明，甚至几片玻璃粘在一起无法使用。时表面失去透明，甚至几片玻璃粘在一起无法使用。u玻璃表面发霉的原因玻璃表面发霉的原因 大部分学者认为是玻璃表面受大气中水分侵蚀而造成的，但还有人认大部分学者认为是玻璃表面受大气中水分侵蚀而造成的，但还有人认为是霉腐菌引起的玻璃发霉。为是霉腐菌引起的玻璃
5、发霉。第3页/共15页二、玻璃的表面防霉处理二、玻璃的表面防霉处理u玻璃表面的防霉处理玻璃表面的防霉处理 1 1、采用合适的玻璃成分和配方、采用合适的玻璃成分和配方 在尽可能范围内降低玻璃成分中碱在尽可能范围内降低玻璃成分中碱金属氧化物的含量，调整玻璃成分，同时加入使玻璃表面溶解度小的金属氧化物的含量，调整玻璃成分，同时加入使玻璃表面溶解度小的成分和能生成致密表面保护膜或双层保护膜成分，以提高玻璃化学稳成分和能生成致密表面保护膜或双层保护膜成分，以提高玻璃化学稳定性。定性。2 2、优化生产工艺制度、优化生产工艺制度 特别是浮法玻璃锡槽的温度制度、保护气体特别是浮法玻璃锡槽的温度制度、保护气体成
6、分、氧化还原势（成分、氧化还原势（REDOXREDOX）以及退货工艺制度，改善玻璃表面结构，）以及退货工艺制度，改善玻璃表面结构，表面组成和表面形貌，提高表面抗大气和水分的侵蚀能力。表面组成和表面形貌，提高表面抗大气和水分的侵蚀能力。3 3、改进玻璃包装、改进玻璃包装 避免采用湿度大的有机包装材料，如刨花、木屑、避免采用湿度大的有机包装材料，如刨花、木屑、稻草、麻袋等，不使霉腐菌有孳生之地和营养之源。水分是微生物细稻草、麻袋等，不使霉腐菌有孳生之地和营养之源。水分是微生物细胞的主要成分，一般含胞的主要成分，一般含70%-90%70%-90%，微生物不能脱离水分而生存。，微生物不能脱离水分而生存
7、。第4页/共15页二、玻璃的表面防霉处理二、玻璃的表面防霉处理u改改善善存存储储环环境境 避避免免玻玻璃璃露露天天堆堆放放和和在在室室内内较较高高、湿湿度度较较大大、通通风风不不良良之之处处长长期期存存放放。玻玻璃璃表表面面上上的的霉霉菌菌多多为为中中温温型型，在在25-3725-37生生产产最最快快，在在相相对对湿湿度度（R.H.R.H.）大大于于70%70%时时，霉霉菌菌可可长长出出菌菌丝丝，生生长长的的最最好好，因因此此在在30 30 以以上上、大大于于70%R.H.70%R.H.的的仓仓库库中中储储存存玻玻璃璃，很很容容易易发发霉霉。储储存存通通风风条条件件要要好好，使使玻玻璃璃片片之
8、之间间水水汽汽得得以以蒸蒸发发。用用水水平平法法生生产产的的平平板板玻玻璃璃，通通常常切切裁裁后后通通常常从从输输送送机机直直接接装装入入木木箱箱内内，此此时时玻玻璃璃温温度度为为50-50-100 100，可可由由潮潮湿湿的的大大气气中中吸吸收收水水分分，在在不不通通风风的的条条件件下下，吸吸附附的的水水分分不不能能从从玻玻璃璃之之间间蒸蒸发发，当当玻玻璃璃冷冷却却时时，水水分分就就充充满满两两片片玻玻璃璃之之间间的的间间隙隙形形成成毛毛细细管管现现象象，毛毛细细管管中中空空气气温温度度也也可可能能降降低低，气气压压减减小小，造造成成周周围围湿湿空空气气渗渗入入毛毛细细空空隙隙中中，这这些些
9、毛毛细细管管现现象象，使使湿湿气气中中水水分分不不断断的的侵侵蚀玻璃表面，造成玻璃严重的风化。蚀玻璃表面，造成玻璃严重的风化。第5页/共15页二、玻璃的表面防霉处理二、玻璃的表面防霉处理u玻璃表面的防霉处理玻璃表面的防霉处理 防霉处理是末端处理方法，要增加工序，提高防霉处理是末端处理方法，要增加工序，提高成本，但在其他防霉方法受到限制的条件下，如玻璃成分和生产工艺成本，但在其他防霉方法受到限制的条件下，如玻璃成分和生产工艺不能轻易变动和包装及储存条件无法严格管理等情况，表面处理还是不能轻易变动和包装及储存条件无法严格管理等情况，表面处理还是一个行之有效的方法。防霉处理又可分为气体处理、酸类处理
10、、盐类一个行之有效的方法。防霉处理又可分为气体处理、酸类处理、盐类处理、防霉粉和防霉纸等。处理、防霉粉和防霉纸等。第6页/共15页三、玻璃表面镀膜u玻璃表面镀膜是玻璃表面处理常用的方法，通过镀不同的膜，以改玻璃表面镀膜是玻璃表面处理常用的方法，通过镀不同的膜，以改善玻璃的光学、热学、电学、力学、化学等性能，有些膜也能起装善玻璃的光学、热学、电学、力学、化学等性能，有些膜也能起装饰作用，所以膜层既有功能性的，也有装饰性。饰作用，所以膜层既有功能性的，也有装饰性。u表面膜的分类（功能）表面膜的分类（功能）1、光学膜、光学膜 光学膜的应用极为广泛。按照其对光作用的不同，又可分为增透膜光学膜的应用极为
11、广泛。按照其对光作用的不同，又可分为增透膜（减反射膜）、反射膜、虑光膜（截止虑光膜和带通虑光膜），中（减反射膜）、反射膜、虑光膜（截止虑光膜和带通虑光膜），中性膜和干涉膜等。还有近几年发展起来的一些特殊用途的光学薄膜，性膜和干涉膜等。还有近几年发展起来的一些特殊用途的光学薄膜，如用于建筑的阳光控制薄膜，红外反射薄膜，电致变色薄膜，热致如用于建筑的阳光控制薄膜，红外反射薄膜，电致变色薄膜，热致变色薄膜，受压变色薄膜和光致变色薄膜等几类性质可变换薄膜。变色薄膜，受压变色薄膜和光致变色薄膜等几类性质可变换薄膜。第7页/共15页三、玻璃表面镀膜2、微电子膜微电子膜 随着电子技术以及随着电子技术以及IT
12、IT业的迅速发展，微电子学所用的各种电子材业的迅速发展，微电子学所用的各种电子材料正向纳米化、薄膜化、复合化方向发展。微电子薄膜大致可分为四料正向纳米化、薄膜化、复合化方向发展。微电子薄膜大致可分为四大类：半导体薄膜、导电薄膜、电阻薄膜和介质薄膜。各种微电子膜大类：半导体薄膜、导电薄膜、电阻薄膜和介质薄膜。各种微电子膜在不同的领域发挥着重要的作用。在不同的领域发挥着重要的作用。3 3、光电子膜、光电子膜 光电子膜是光电子膜是2020世纪末本世纪初发展最快的科技领域之一。光电子薄世纪末本世纪初发展最快的科技领域之一。光电子薄膜用于将光信号转变为电信号的器件中，通常包括探测器薄膜、光电膜用于将光信
13、号转变为电信号的器件中，通常包括探测器薄膜、光电池薄膜及光学摄像靶薄膜等。它们大多数以半导体材料制作的，利用池薄膜及光学摄像靶薄膜等。它们大多数以半导体材料制作的，利用半导体材料的光生伏特效应和光电导效应。半导体材料的光生伏特效应和光电导效应。4 4、集成光学薄膜、集成光学薄膜 类似于集成电路技术。它是将一些光学元器件（如发光元件，光发类似于集成电路技术。它是将一些光学元器件（如发光元件，光发大元件、光开关等）以薄膜的形式集成在同一基片上，由此形成了一大元件、光开关等）以薄膜的形式集成在同一基片上，由此形成了一个具有独立功能的集成电路。它与光学薄膜不同之处在于：在光学薄个具有独立功能的集成电路
14、。它与光学薄膜不同之处在于：在光学薄膜中，光束穿过薄膜；而对于集成光学薄膜，光束则在薄膜理沿着薄膜中，光束穿过薄膜；而对于集成光学薄膜，光束则在薄膜理沿着薄膜传播。膜传播。第8页/共15页三、玻璃表面镀膜5、信息存储膜信息存储膜 主要是一些磁性薄膜，如磁记录膜和磁光薄膜。主要是一些磁性薄膜，如磁记录膜和磁光薄膜。6、防护功能膜防护功能膜 7、生物功能膜、生物功能膜8、装饰功能膜、装饰功能膜 首先具有表面装饰效果，在此基础上，还要考虑产品的使用环境和用首先具有表面装饰效果，在此基础上，还要考虑产品的使用环境和用途，以及其他兼顾的功能。如在玻璃表面制备的装饰膜有低辐射膜，途，以及其他兼顾的功能。如
15、在玻璃表面制备的装饰膜有低辐射膜，虹彩膜等，大量应用在建筑物的玻璃幕墙中。装饰功能膜一般膜厚在虹彩膜等，大量应用在建筑物的玻璃幕墙中。装饰功能膜一般膜厚在几微米倒零点几微米。几微米倒零点几微米。第9页/共15页三、玻璃表面镀膜u按膜层材料分类按膜层材料分类 1、金属膜、金属膜 如如 Au（金）、（金）、Ag、Pt(铂铂)、Cu、AL、Fe、Ni等。等。2、合金膜、合金膜 如如 Cr-Fe、Cr-Ni-Fe、Pb-Cu、Sn-Cu、Cu-Bi-Pb等等 3、氧化物薄膜、氧化物薄膜 如如 SiO2、SiO、ZnO、TiO2、SnO2等等 4、非氧化物无机膜、非氧化物无机膜 如氟化物、氯化物、硫化物
16、等如氟化物、氯化物、硫化物等 5、有机化合物膜、有机化合物膜 如硅酮、聚氨基甲酸酯。如硅酮、聚氨基甲酸酯。u按膜厚分按膜厚分 1、超薄膜（纳观磨）、超薄膜（纳观磨）指厚度在纳米尺度的薄膜，这类薄膜的厚度指厚度在纳米尺度的薄膜，这类薄膜的厚度d100nm.2、薄膜（微观或介观膜），、薄膜（微观或介观膜），指厚度介于微观和介观尺度之间的薄膜，厚度指厚度介于微观和介观尺度之间的薄膜，厚度b一般在一般在100nm以上到几个以上到几个m.第10页/共15页三、玻璃表面镀膜u按膜层结构分类按膜层结构分类 1 1、单层膜、单层膜 如热喷涂法的表面膜如热喷涂法的表面膜 2 2、双层膜、双层膜 如真空气相沉积的
17、反射膜上再度一层膜。如真空气相沉积的反射膜上再度一层膜。3 3、多层膜、多层膜 指双层以上的膜系，热热反射玻璃指双层以上的膜系，热热反射玻璃 BiBi2 2O O3 3-Ag-Bi-Ag-Bi2 2O O3.3.膜系。膜系。u镀膜的方法镀膜的方法 分化学法和物理法分化学法和物理法 1 1、化学法化学法 指在镀膜技术中，有化学反应参与，通过物质间的化学反应实现薄膜的生长。指在镀膜技术中，有化学反应参与，通过物质间的化学反应实现薄膜的生长。化化学学还还原原法法、化化学学气气相相沉沉积积法法、高高温温分分解解（热热喷喷涂涂）法法、溶溶胶胶凝凝胶胶法法、电电浮浮法法、阴阴极极电电镀镀法、溶液沉积法。法
18、、溶液沉积法。2 2、物理法物理法 在玻璃沉积过程中，不涉及化学反应，薄膜的生长基本上是一物理过程。在玻璃沉积过程中，不涉及化学反应，薄膜的生长基本上是一物理过程。真空蒸发法、溅射法、离子镀沉积法、电子束沉积法、准分子激光蒸镀法。真空蒸发法、溅射法、离子镀沉积法、电子束沉积法、准分子激光蒸镀法。第11页/共15页三、玻璃表面功能膜u增透膜也称减反射膜、抗反射膜（增透膜也称减反射膜、抗反射膜（ARAR）.u应用领域应用领域 不仅应用于光学仪器，而且还应用于图形或计算机辅助设计（不仅应用于光学仪器，而且还应用于图形或计算机辅助设计（CADCAD）系统的大屏幕监视器，商店橱窗、广告画框、照片画框、汽
19、车风挡夹系统的大屏幕监视器，商店橱窗、广告画框、照片画框、汽车风挡夹层玻璃等。层玻璃等。u分类：分类：单层、双层、多层。单层、双层、多层。单层增透膜只能使某一波长附近的反射率降低，而多层增透膜则可以单层增透膜只能使某一波长附近的反射率降低，而多层增透膜则可以使某一波段具有很低的反射率。按照基片的性质，可以把增透膜分为使某一波段具有很低的反射率。按照基片的性质，可以把增透膜分为低反射率基片膜和高反射率基片膜两类，分别对应于可见光区和红外低反射率基片膜和高反射率基片膜两类，分别对应于可见光区和红外光区。在玻璃上镀的增透膜为低反射率基片膜。光区。在玻璃上镀的增透膜为低反射率基片膜。第12页/共15页
20、三、玻璃表面功能膜u单层增透膜单层增透膜 理论上，理想的单层增透膜的条件是：膜层的光学厚度是理论上，理想的单层增透膜的条件是：膜层的光学厚度是04，其折其折射率为入射媒介的折射率与基片折射率两者乘积的平方根。例氟化镁射率为入射媒介的折射率与基片折射率两者乘积的平方根。例氟化镁增透膜、二氧化硅增透膜。增透膜、二氧化硅增透膜。与多层膜相比，单层增头膜的优点可以用同样的膜层材料镀在不同的与多层膜相比，单层增头膜的优点可以用同样的膜层材料镀在不同的折射率玻璃上。虽然单层镀膜的增透效果不是很理想，但由于制备工折射率玻璃上。虽然单层镀膜的增透效果不是很理想，但由于制备工艺简单，故得到广泛推广。镀单层增透膜的透镜占艺简单，故得到广泛推广。镀单层增透膜的透镜占90%以上。以上。第13页/共15页五五、结束、结束第14页/共15页感谢观看！感谢观看！第15页/共15页