【中國幕墻網】隨著科學技術的發展和社會的進步,人們對玻璃的要求越來越趨于多樣化、功能化。所謂功能化是指通過改變其化學成分或采取適當的工藝和加工方法,將一定的物理性質、化學性質、生物學性質等賦予玻璃體,使其獲得所需的功能。
眾多的功能玻璃按其功能或主要使用性能來分類的話,可大致分為七類。這就是:光功能玻璃、電功能玻璃、磁功能玻璃、機械功能玻璃、生物功能玻璃、化學功能玻璃、熱功能玻璃。
光功能玻璃
光功能玻璃在所有功能玻璃中占的比例最大,其中包括光導玻璃纖維、激光玻璃、光致變色玻璃、光的選擇透過和反射玻璃和非線性光學玻璃等。
光在玻璃中傳輸會有光損失。為避免長距離傳輸中的中繼站問題,人們正在研究開發傳輸損耗低的鹵化物玻璃,以期實現萬公里無中繼超遠距離通信。
光功能玻璃在光學儀器中起著核心作用。可做成各種特殊要求的透鏡、棱鏡、反射鏡等,以擴展光學儀器的用途或改善其性能。用離子交換法和光刻蝕技術,可以做出具有折射率梯度分布的平面微透鏡,這種透鏡在復印機中作圖像轉換,可使復印機體積大幅度縮小。日本大阪松浪硝子公司在磷酸鹽玻璃中添加稀土類金屬,開發出可遮擋近紅外線的玻璃,供影像照相機和自動焦點照相機使用。
激光玻璃廣泛用于工業、自然科學、醫學、軍事等方面:在工業領域用于激光打孔、焊接、切割、測距等,自然科學領域用于喇曼光譜、布里淵散射的研究等,醫學領域用于治療皮膚病,切除腫瘤等,軍事領域用于制導、導航等。
非線性光學玻璃是近幾年新出現的光功能玻璃。現在社會正由電子時代向光量子時代轉化,在光量子時代對光信號的處理(包括波長變換,信號放大,光學倍頻,光記錄,光開關等)也要用到光學元件,非線性光學玻璃可以充當這種元件。隨著信息科學的發展及光學計算機的研制,非線性光學玻璃必將具有光明的前景。
電功能玻璃
電功能玻璃一般指快離子導體玻璃、電子導體玻璃、(離子、電子)混合導體玻璃(如電致變色玻璃)和延遲線玻璃等。
普通玻璃是不導電的,常溫下的電導率極低,但玻璃體中含有銀、銅、鈦、鋰、鈉等一價離子時,電導率卻高出許多倍,這種玻璃叫離子導體玻璃。這些一價離子在電位梯度的作用下,通過間隙或空位發生遷移,從而達到導電的目的。當然,離子除帶有電荷外,還具有一定的大小和質量,在固體中移動困難。因此,必須要求固體中存在有利于離子移動的特殊結構,并且空位的數目要大于導電離子的數目。非晶態的玻璃恰好能滿足上述要求。快離子導體玻璃可做成離子選擇性電極、超薄型全固體二次電池、各種敏感傳感器等。
硫屬化物玻璃屬于電子導體玻璃,它具有半導體性質、紅外透過性、低熔點等特性,可用于制造開關及存儲元件、紅外光纖、低熔封材料等。
電致變色玻璃也是玻璃家族的一個新成員。在復層玻璃表面鍍上透明導電膜電極,膜電極間涂上作為發色層的變價金屬氧化物,其顏色隨價態不同而變化。通過含有電子和離子的電解質層加上電壓時,金屬的價態會發生變化,從而導致玻璃的顏色變化。這種玻璃用于汽車或建筑物上,會發揮天然空調的功能,同時也會使汽車或建筑物增加美感。最近,德國皮爾金頓公司研制出一種建筑用電致變色玻璃,玻璃表面鍍了一層氧化鎢,通過電壓控制,可使玻璃產生由完全透明到深藍色等各種顏色變化。室外陽光強時,玻璃顏色變深,陽光弱時,玻璃顏色隨之變透明,改善室內光線。
延遲線玻璃可使電信號延遲一定時間,即將電信號轉變為超聲波后通過玻璃,可使信號延遲數十微秒,因此可用于電視機,錄象機的畫面處理。這種玻璃一般為鉛硅酸鹽玻璃。
磁功能玻璃
法拉第旋轉玻璃(磁光玻璃)、計算機磁盤玻璃等屬磁功能玻璃。
將玻璃放入磁場中,光通過玻璃時,光的偏振面會發生正向或反向旋轉,這種玻璃叫法拉第旋轉玻璃。這種玻璃一般含有鉈、鉛、碲、鋱等,可用來做偏光或檢偏光元件、光開關、光隔離器等。
玻璃作為計算機磁盤的基板與鋁合金相比,其中間層、磁性層、保護層等基本一樣。鋁合金的硬度較小,而玻璃由于其硬度足夠,無需外加類似涂層,也不會產生塑性形變,因此玻璃作為磁記錄盤的基板材料優于其他軟性材料,但玻璃板一定要做到表面光滑,不能有疙瘩等缺陷,以免與磁頭相碰。玻璃基板要平坦,不能彎曲變形,以免磁頭與磁盤表面相撞。基板表面也不得有坑,槽,劃傷之類的缺陷。隨著計算機事業的發展和普及,玻璃磁盤會有很好的市場前景。【完】
日前,中國玫瑰香葡萄產業研究中心正式落戶天津漢沽并于日前啟動建設。值得關注的是,漢沽國家級葡萄研究中心的溫室墻頂選用了智能玻璃。研究中心溫室墻和屋頂選用智能玻璃將非常有助于對溫室光線、溫度、濕度及隔熱保溫的精確控制。
1992年,設在洛杉磯的加利福尼亞大學的研究人員研制出一種被稱為“智能玻璃”的高技術型著色玻璃,它能在某些化合物中改變顏色。研究人員先使用一種生產玻璃用的溶液,隨后添加選擇性極高的在某些化合物中能變色的酶或蛋白質。溶液凝固時,形
普通玻璃受撞擊容易破碎,散落時又極易對人造成傷害,玻璃的安全問題已引起人們越來越多的關注。在這種趨勢下,安全玻璃甚至科技含量更高的智能玻璃逐漸受到人們的青睞。
有資料表明,當今世界平均用于建筑業及住宅的安全玻璃中,鋼化玻璃占據總數的50%