彩色玻璃的颜色是怎么来的

Question

如题所述

Answer 1

彩色玻璃的颜色来源是一个有趣的话题。玻璃，这种我们日常生活中广泛使用的材料，因其多样的颜色而显得尤为吸引人。你知道彩色玻璃的颜色是如何产生的吗？下面我们将一同探索这个奥秘。
首先，普通玻璃的制作原料主要包括石英砂、纯碱和石灰石，通过高温熔炼而成。它是一种硅酸盐的混合物，其成分并不固定。最初，人们生产的玻璃颜色不定，这是因为原料中存在杂质。这些早期的彩色玻璃多用于装饰，生产并不刻意。然而，随着时间的发展，对彩色玻璃的需求日益增长，对其颜色的控制也提出了更高的要求。
科学研究揭示了这样一个事实：如果在普通玻璃的配方中加入0.4至0.7%的着色剂，玻璃就能呈现出不同的颜色。这些着色剂通常是金属的氧化物。每种金属氧化物都能通过其特有的“光谱特征”展现出独特的颜色。例如，氧化铬（Cr2O3）能使玻璃呈现绿色，二氧化锰（MnO2）带来紫色，氧化钴（Co2O3）则赋予玻璃蓝色。炼钢工人和电焊工人使用的保护眼镜就是用这种方法制成的。
除了添加着色剂，人们还通过控制熔炼温度和炉焰性质来调节元素的化合价，进而影响玻璃的颜色。例如，铜在玻璃中以高价氧化铜形式存在时呈蓝绿色，而以低价氧化亚铜（Cu2O）形式存在时则呈现红色。有时，单次熔炼不足以使玻璃显示出颜色，需要第二次加热才能显现。如珍贵的金红玻璃，就是通过在普通玻璃配方中加入微量金子制成的。首次熔炼后，金以原子形式分布于玻璃中，此时玻璃无颜色；而在第二次加热至接近软化温度时，金原子聚集成胶状颗粒，玻璃因而展现出美丽红色。
如今，人们利用稀土元素的氧化物作为着色剂，制造出各种高级彩色玻璃。这些掺有稀土元素的玻璃，色调清澈，光泽亮丽，甚至在不同光线条件下能改变颜色。例如，氧化钕玻璃在日光下显紫红色，在荧光下则显蓝紫色。还有一种玻璃能随光线强弱改变颜色，可用作眼镜镜片和窗户玻璃，它能够保持室内适宜的光线强度，无需使用窗帘遮挡，因而被形象地称为“自动窗帘”。此外，这种玻璃还能有效阻挡紫外线，保护文献和文物不受紫外线损害。
除了稀土元素，直接向玻璃中添加钨和铂也可以制成变色玻璃。与普通颜料不同，彩色玻璃因其金属氧化物与玻璃熔为一体，能够耐受日晒雨淋而持久保持颜色。
随着科技进步，颜色玻璃的种类越来越丰富，我们的生活因其装点和点缀而变得更加多姿多彩。简单来说，彩色玻璃通过吸收、反射和透过程度不同的光线，展现出不同的颜色。它们主要用于建筑物的门窗和内部外部装饰。玻璃着色有料着色和表面着色两种工艺。料着色是通过向玻璃原料中添加形成着色离子、化合物胶体或金属胶体粒子物质的工艺，表面着色则是在玻璃表面涂敷金属、金属氧化物等形成颜色涂层。这些技术使得玻璃颜色各异，满足了不同领域的需求。