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U型玻璃的成分与老化原因
- 2020-10-13-

  在工业生产中,U玻的主要原料砂子中含有一定量的铁元素,亚铁离子(Fe2+)会吸收蓝色波段和红色波段的可见光,从而让更多的绿光透过,便会导致这样生产出来的U玻偏绿色。为了弥补铁含量过高对玻璃的影响,一些厂家会在原料中加入稀土氧化剂(二氧化铈),但是这会让玻璃呈现黄色调。为了综合稀土带来的黄绿色,又要加入硒、铷或锰等化合物,它们在U玻中都能产生紫色或紫红色,正好互补黄色调[1]。经过这番调整,玻璃已不是理想中的“无色透镜”,而是呈现“白雾色”。虽然这样生产出来的U玻不再偏绿,但很大程度地降低了U玻的透光率,使得U玻不再透明而是偏白色,更严重的问题是,稀土氧化剂会在太阳紫外线的作用下产生曝晒作用,如果作为建筑玻璃幕墙、外墙使用,U玻在1~2年之内就会发生色变,并且失去原有的光泽。由于建筑玻璃幕墙各处受太阳光照的程度不一样,曝晒几年后就会出现同一幕墙色差的情况。

  “曝晒作用(Solarization)是一种物理现象,指的是当材料被高能电磁波辐射时,颜色会发生改变。常见的高能电磁波有紫外线和X射线,而常见的会发生曝晒作用的材料有玻璃与塑料。”——《维基百科》

  为什么浮法玻璃不会发生色变?

  由于建筑幕墙大多采用普白浮法玻璃,不必在玻璃原料中加入氧化剂,因此不存在氧化剂在紫外线作用下化合价变化的情况。而超白浮法玻璃基本由大型浮法玻璃厂家生产,不会加入廉价氧化剂或漂白剂,因此也罕有曝晒后色变的情况。而个别U型玻璃厂家为了节省原料成本,加入廉价玻璃漂白剂,玻璃色变就在所难免了。

  u型玻璃老化试验

  为了进一步验证玻璃色变的问题,我们对市面上的U型玻璃作了测试。本次实验U玻老化实验有两个关键点,一个是需要通过紫外耐候试验箱来实现曝晒作用,将不同厂家的U玻样片进行老化,另一个是通过专用的光度计分别在初始时与老化后来测得不同波长的可见光在各块U玻上的透光率。

  综上,我们不难发现,不同厂家所生产的U玻在刚出厂时的主要差别在于透光率,品质好的U玻透光率高,晶莹通透,品质差的U玻则看起来像是蒙了一层白雾,透明度并不理想。而在经过多年的太阳光照射后透光率会发生不同程度的变化,变化值越大则玻璃的颜色改变越明显,因此在选用玻璃之初,不仅要考虑到眼前玻璃的颜色,还应当对多年后玻璃的状况有一个恰当的评估。