新型红色玻璃的研究与开发

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红色玻璃用于艺术装饰、滤光、照明、信号灯、激光和荧光等方面。它对人们的日常生活、工农业生产、科学文化和国防建设都有着重要的意义。红色玻璃一贯享有盛名,其透过波长在600nm以上,在国内外发展迅猛异常,甚至可仿造红宝石。普通红玻璃的研究早在20世纪50年代已相当成熟,特别是硒红玻璃的技术更为完美,外国学者在80年代系统地研究和总结了红色玻璃的生产制备技术。随着科学技术的发展,它们在一些高技术领域中也得到广泛的应用,如作为雷达隔离器、激光滤光片等器件。但是硒红玻璃对人体和环境的危害极大,在环保已成为玻璃行业发展的主题的今天,研究出新型的红色玻璃来取代它已成为当务之急。本课题选用Na2O-CaO-SiO2玻璃系统,在其中加入Sb2O3、S粉和C粉的混合物作为着色剂,熔化温度为1480℃,在严格控制熔化曲线的前提下,制得锑红玻璃初样,在560℃的温度下,将成型后的玻璃进行显色处理,玻璃冷却后,可以得到从黄色到深红色一系列的颜色玻璃,按照样品尺寸要求,进行切割、研磨和抛光,进行各种性能的测试,并对锑红玻璃的颜色表征在理论进行分析,且将锑红玻璃与硒红玻璃进行比对。实验测得锑红玻璃的密度为2.64×103kg/m3,折射率为1.651,莫氏硬度为[4,5],玻璃表面耐酸等级为1级,耐碱等级为2级,玻璃的软化点温度为630℃,锑红玻璃在x-y颜色系统图中的坐标为(0.64,0.33),亮度为7.35%,纯度为92%,主波长为624nm,与硒红玻璃相比较,颜色上区别不大;对比透过光谱曲线,锑红玻璃的吸收带不够陡峭,两种玻璃的物理性质和颜色系统参数都比较接近。通过实验,得出以下结论:(1)锑红玻璃的截止波长分别随着S粉的增加、Sb2O3的增加、热处理的时间增加而向长波方向移动。(2)显色时间不易过长,着色剂不能过量,否则玻璃容易被瓷化而不透明,达不到应有的效果。(3)锑红玻璃在很大程度上可以取代硒红玻璃,但是仍需要在玻璃折射率、纯度和耐碱等级上来加以提高。
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