變色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。此材料具有兩種不同的分子或電子結(jié)構(gòu)狀態(tài),在可見(jiàn)光區(qū)有兩種不同的吸收系數(shù),在光的作用下,可從一種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變到另一種結(jié)構(gòu),導(dǎo)致顏色的可逆變化。

1、變色玻璃的結(jié)構(gòu)

在適當(dāng)波長(zhǎng)光的輻照下改變其顏色,而移去光源時(shí)則恢復(fù)其原來(lái)顏色的玻璃。又稱光致變色玻璃或光色玻璃。常見(jiàn)的含鹵化銀變色玻璃,是在鈉鋁硼酸鹽玻璃中加入少量鹵化銀(AgX)作感光劑,再加入微量銅、鎘離子作增感劑,熔制成玻璃后,經(jīng)適當(dāng)溫度熱處理,使鹵化銀聚成微粒狀而制得。

2、變色玻璃的特點(diǎn)

當(dāng)它受紫外線或可見(jiàn)光短波照射時(shí),銀離子還原為銀原子,若干銀原子聚集成膠體而使玻璃顯色;光照停止后,在熱輻射或長(zhǎng)波光(紅光或紅外)照射下,銀原子變成銀離子而退色。鹵化銀變色玻璃的特點(diǎn)是不容易疲勞,經(jīng)歷30萬(wàn)次以上明暗變化后,依然不失效,是制作變色眼鏡常用的材料。變色玻璃還可用于信息存儲(chǔ)與顯示、圖像轉(zhuǎn)換、光強(qiáng)控制和調(diào)節(jié)等方面。

3、變色玻璃的基本原理

含有溴化銀(或氯化銀)和微量氧化銅的玻璃是一種變色玻璃。當(dāng)受到太陽(yáng)光或紫外線的照射時(shí),其中的溴化銀發(fā)生分解,產(chǎn)生銀原子( AgBr==Ag+Br )。銀原子能吸引可見(jiàn)光,當(dāng)銀原子聚集到一定數(shù)量是,射在玻璃上的光大部分被吸收,原來(lái)無(wú)色透明的玻璃這時(shí)就會(huì)變成灰黑色。當(dāng)把變色后的玻璃放到暗處時(shí),在氧化銅的催化作用下,銀原子和溴原子又會(huì)結(jié)合成溴化銀( Ag+Br==AgBr ),因?yàn)殂y離子不吸收可見(jiàn)光, 于是,玻璃又會(huì)變成無(wú)色透明。這就是變色玻璃變色的基本原理。

4、變色玻璃的功能

用變色玻璃制作窗玻璃,可使烈日下透過(guò)的光線變得柔和且有陰涼之感。變色玻璃也可用于制作太陽(yáng)鏡片。