当前人们所看到的玻璃颜色是多种多样、丰富多彩的,随着科学技术的不断进步,人们将玻璃的颜色运用到了极致,其中当数宗教建筑中的彩色玻璃穹顶和窗户最负盛名,彩色玻璃窗、玻璃碗、玻璃杯等精美制品也是随处可见。你知道彩色玻璃究竟是如何制作出来的吗?
彩色玻璃的制作原理
普通的玻璃是由沙子和其他化学物质熔融在一起形成的,是一种无规则结构的非晶体固体,而玻璃对光的吸收、反射和透射是玻璃能呈现不同颜色的重要原因。彩色玻璃就是根据这个原理,通过在玻璃原料中加入不同的着色剂制造而成的,这种方法也被称为整体着色法。整体着色玻璃按照玻璃着色机理,可以分为光吸收型有色玻璃、光散射型有色玻璃和电子激发跃迁型玻璃。
光吸收型有色玻璃的原理是:大多数物质对光的吸收具有波长选择性,即对不同波长的光,物质的吸收系数不同。例如红玻璃对红光和橙光吸收很小,对绿光、蓝光、紫光几乎能全部吸收,所以当白光照射到红玻璃上时,只有红光能够透过,在视觉上呈红色。如果用绿光照射红玻璃,看到的玻璃就会是黑色的。这种类型的彩色玻璃可以使用离子着色和辐射着色方法加工制成。
光散射型有色玻璃的原理是:如果玻璃内有折射率不同的悬浮微粒存在,如空气中的灰尘,这些悬浮微粒就会把光波散射到四面八方,被我们清楚地看到。例如天空之所以呈现蓝色,就是因为太阳光中的紫光和蓝光受到大气层的强烈散射形成的。这种类型的彩色玻璃可以使用金属胶体粒子着色法加工制成。
电子激发跃迁型有色玻璃同样也是利用光吸收原理,这类玻璃中含有一些化合物的微小晶体,并且具有特殊的光吸收曲线。这种类型的彩色玻璃可以采用化合物着色方法加工制成。例如可以使用单质硫得到蓝色玻璃,利用单质硒得到紫色或品红色玻璃。
此外,彩色玻璃还可以通过施加色釉的方式制成。色釉是指覆盖在玻璃制品表面、经烧结后形成的一种有色、低熔点、玻璃态的薄层,主要涂在玻璃表面,起装饰作用。
彩色玻璃的不同用途
彩色玻璃在现代社会中有多种用途,不仅可以做室内装饰品和建筑物装饰品,还可以制作汽车玻璃、装饰家用电器等,应用十分广泛。
不同颜色的玻璃作用也不相同,以太阳镜为例:深灰色镜片能有效保护强光对眼睛的伤害;茶色镜片可以吸收多数光线,使眼睛不容易疲劳,特别适合驾驶人员佩戴;橘黄色镜片适合佩戴者参加各种雪上运动及跑步、骑车等极速运动。
在我们日常通行的十字路口,交通信号灯的颜色便是通过彩色玻璃罩实现的。为了追求艺术效果,摄影师在摄影时,也会用上带彩色玻璃的特殊镜头,以减少后期工作量。在房屋建筑中,为了增强隐私,除了磨砂玻璃之外,也有人选择彩色玻璃。
彩色玻璃还可以铺路,用彩色玻璃铺成的防滑减速路面的耐久性极高,而且色彩艳丽程度高于使用花岗岩或石英砂作为原料的传统彩色防滑路面。在资源严重匮乏的现代社会,可持续发展显得尤为重要。越环保、越节能的产品占领市场的概率越大。传统彩色防滑路面的原料多为开采的石料,而陶瓷颗粒也需要泥土烧制而成,这些做法对能源是巨大的浪费。彩色玻璃砂是由废旧透明玻璃染色制成,既没有开采有限的资源又没有过多地消耗能源,而且还解决了废旧玻璃再利用的问题,可谓一举三得。
(本报综合)