高透过防眩玻璃的制备与性能研究

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玻璃因其强度高、光学性能优良、长期工作稳定性好(不易老化)等优点,在日常生活中被广泛运用。但是由于玻璃表面较高的反射率,往往造成“眩光袭击”,也就是我们常说的“光污染”。本论文通过化学蚀刻法对玻璃表面进行酸蚀处理,在玻璃原有透过率的基础上,增加了玻璃的雾化度,降低反射率,从而达到防眩的目的。论文采用X射线衍射分析防眩玻璃制备过程中生成晶体的种类,从而更清楚地了解防眩玻璃制备的反应机理:采用电子天平和可见光透/反射率测试仪,测试不同时间和温度条件下玻璃的腐蚀速率和透过率,获得防眩玻璃制备的最佳工艺参数。另外,通过雾度仪对玻璃的雾度进行辅助测量,从而为防眩玻璃度量标准的雾度范围值提供理论依据。玻璃受化学腐蚀后有NaSiF6、K2SiF6以及少量SiO2晶体生成;玻璃化学蚀刻处理的最佳工艺参数为:时间10min,温度20℃,各种化学试剂的最佳添加量为氟化铵22.1wt%,氟化钙3.8wt%,硫酸铵3.8wt%,硫酸钾2.3wt%。少量促进剂的加入基本上抑制了玻璃的腐蚀速率,有助于玻璃透过率的提高,但对玻璃雾度的影响不大。论文通过金相显微镜和扫描电子显微镜(日本Hitachi)观察了防眩玻璃的表面微裂纹;采用漆膜冲击器对防眩玻璃酸处理前后的强度和防眩玻璃钢化处理前后的耐冲击强度进行对比,研究酸处理对提高强度的可能性和对透过率的影响,从而为防眩玻璃的运用安全性提供理论依据。测试结果表明,防眩玻璃的表面微裂纹与原片玻璃相比并没有减少,反而有增多的可能,防眩玻璃的强度比原片玻璃低;经过酸处理的防眩玻璃强度要高于未经酸处理的;化学钢化后防眩玻璃的强度比未钢化前有明显提高;另外,钢化后的防眩玻璃与未钢化防眩玻璃相比,透过率没有太大变化。论文结合防眩玻璃的表面形貌,通过蜂窝状模型的制作,讨论了玻璃透过率提高的可能性。采用可见分光光度计测试了防眩玻璃与原片玻璃的透过率变化,用雾度仪测试了防眩玻璃的雾度值,论文还展示了防眩玻璃的真实运用效果。结果表明,玻璃受蚀后表面呈现蜂窝状,大大增强了玻璃对光的捕捉能力,提高了玻璃透过率。玻璃表面蜂窝状的大小约为1.0μm~2.5μm,在可见光波长λ=400~780nm有漫反射效果,且玻璃的透过率受到影响;防眩玻璃的透过率较原片玻璃增强了1%~2%,雾度由原来的0.2%增加到4.5%左右,反射率则降低1%~2%。因此,防眩玻璃不产生眩光的效果,而且在透明度和清晰度上也不亚于原片玻璃。本论文通过对性能优良的防眩玻璃的透/反射率、雾度及光泽度的测量,作为防眩玻璃的检测手段,从而为将来防眩玻璃检测标准的制定提供一个数据框架。测试结果表明,性能优良的防眩玻璃透过率范围一般为88%~91%,雾度在3.5%~6.5%之间,反射率范围为5.5%~7.5%,而光泽度范围一般是78%~120%;论文还通过对防眩玻璃制备后废水的处理,来减少其对环境带来的影响。采用化学沉淀法和混凝沉降法相结合的方法对含氟废水处理研究,处理后出水即可达到国家排放标准,适用于工业含氟废水的处理。
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