艷陽高照的下午,我們與三兩好友結(jié)伴出行。途經(jīng)一座外墻滿是玻璃的寫字樓時,它反射的陽光狠狠地“襲擊”了我們的雙眼。在博物館參觀文物時,我們也經(jīng)常會被展柜玻璃反射的燈光干擾視線。而神奇的減反射玻璃可以給倒影“穿”上隱形衣。
對玻璃表面的單面或雙面進(jìn)行特殊工藝處理,便得到了透光率(透過透明或半透明體的光通量與其入射光通量的百分率)高、反射率低的減反射玻璃(又稱低反射玻璃)。根據(jù)用途可以分為防眩減反射玻璃和增透減反射玻璃兩種。
防眩減反射玻璃可以減輕建筑玻璃幕墻的反射,多被用于戶外或強光環(huán)境中的顯示屏,如廣告屏、ATM取款機顯示屏、加油機顯示屏、汽車后視鏡等。
酸蝕法是制作防眩減反射玻璃的方法之一,需要用主要成分為氫氟酸(一種中強酸,為無色、透明、有刺激性氣味的液體,易揮發(fā),在空氣中冒白煙,腐蝕性強)的蝕刻液對玻璃進(jìn)行酸蝕,使其表面形成無數(shù)微小的蜂窩狀空洞。當(dāng)光照到玻璃表面時,會被這些空洞“抓住”,這不僅降低了眩光,還大大提高了玻璃的透光率——普通采光玻璃的透光率略高于80%,而防眩減反射玻璃的透光率能達(dá)到90%左右。
?圖為華東理工大學(xué)的圖文信息中心,玻璃幕墻使用防眩減反射玻璃(供圖/趙軍)
?故宮博物院中展出的《康熙帝萬壽慶典圖》,全卷長39.39米,其展柜使用了增透減反射玻璃
顧名思義,增透減反射玻璃最重要的作用就是增加光透過玻璃的程度,而這需要在玻璃的表面鍍一層折射率極低的膜。這層膜降低了玻璃對光的反射能力,增加了它的透光率,因此增透減反射玻璃多被用于各種儀器的攝像頭、高清顯示屏和博物館展柜等。
太陽能板
目前,增透減反射玻璃的鍍膜方法被分為物理和化學(xué)兩類,兩種方法各有優(yōu)劣。物理法的成膜效果更好,但制備工藝復(fù)雜,設(shè)備價格昂貴;化學(xué)法的制備過程相對簡單,但用到的化學(xué)試劑較危險。
太陽能,又稱太陽輻射能,是地球上光和熱的源泉,人們利用太陽能板將它轉(zhuǎn)化為電能和熱能。太陽能板內(nèi)部元件眾多,需要用玻璃封裝在它外面,以減少雨水和灰塵造成的損害,因此,玻璃的透光率是影響太陽能轉(zhuǎn)換效率的重要因素之一。
將蒸發(fā)源(如氟化鎂一類的晶體)放入真空、極低壓的蒸鍍室內(nèi),對其進(jìn)行加熱,蒸發(fā)源表面的原子或分子逐漸逸出,形成蒸汽流,入射到玻璃基片表面,凝結(jié)成一層減反射薄膜。
用提拉機將玻璃基片以一定的速度降至溶膠溶液(通常有二氧化硅、二氧化鈦、氟化鎂溶液等)中浸漬一段時間,再以一定的提拉速度將玻璃提拉上來,使玻璃表面覆上一層溶膠,溶膠經(jīng)燒結(jié)(將玻璃基片置入350~600攝氏度的高溫環(huán)境內(nèi)加熱)處理后凝結(jié)在玻璃表面,形成一層減反射薄膜。
太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率每增加1%,發(fā)電成本就會降低7%?,F(xiàn)有的超白玻璃透光率達(dá)91.60%,已經(jīng)沒有多少提高的空間,人們便將目光投向了增透減反射玻璃,它的高透光率可以大大提高太陽能的利用效率。但如何讓它更耐磨、生產(chǎn)成本更低、生產(chǎn)效率更高,還是科學(xué)家在不斷研究的問題。
我們無法想象一個沒有玻璃的世界。人們透過玻璃窗觀賞美景,點擊屏幕了解世界,用天文望遠(yuǎn)鏡觀測宇宙。小小的一塊玻璃,折射出無限的科學(xué)奧秘。
(責(zé)任編輯 / 牛一名? 美術(shù)編輯 /周游)