Знаете ли вы происхождение дихроичного стекла? Знаете ли вы, как производится дихроичное стекло? Знаете ли вы, как определить, является ли кусок стекла дихроичным? Эта статья даст вам ответы.
Что такое дихроичное стекло?
Дихроичное стекло — это тип стекла, способный отображать различные цвета в зависимости от условий освещения.
Дихроичный материал — это современное композитное непрозрачное стекло, изготовленное из множества оксидов металлов, сложенных вместе, что заставляет цвет стекла меняться в зависимости от угла, так что оно может отображать ряд цветов, возможно, под определенным углом оно может отображать цвета радуги, поэтому его называют «дихроичным». Поэтому этот тип стекла также используется в декоративных целях, таких как цветное стекло, ювелирные изделия или другие художественные формы демонстрации стекла.
Происхождение дихроичного стекла
1. Развитие оптических принципов:
Технология дихроичного стекла основана на принципах оптики, особенно интерференции света и тонкопленочной оптики. Ранние исследователи обнаружили, что когда свет проходит через поверхностные слои тонкой пленки, из-за разной толщины и яркости каждого слоя пленки, когда световой луч попадает на эти пленки, часть света отражается, а часть света освещается. Отраженные и интерферированные световые волны интерферируют друг с другом, и будут возникать различные эффекты интерференции в соответствии с различными длинами волн (т. е. цветами), так что стекло представляет различные цвета под разными углами обзора.
2. Достижения в области тонкопленочных технологий:
В начале 20 века, с непрерывным углублением физики и оптических принципов, различные ученые постепенно начали осваивать технологию осаждения тонких пленок. Эти технологии позволяют наносить очень тонкие оксиды металлов на поверхность стекла, которые могут вызывать интерференцию света, тем самым создавая дихроичный эффект.
3. Современные технологии способствуют развитию:
В середине-конце 20-го века, когда возрос спрос на лазерную технологию и оптические компоненты, дихроичное стекло также привлекло внимание людей. Ученые и инженеры постепенно пытались изготовить и разработать его. Исследования и применение этого периода способствовали развитию дихроичного стекла в области декора и искусства.
Применение дихроичного стекла
Искусство и ювелирные изделия: Дихроичное стекло очень популярно в области стеклянного искусства из-за его уникальных изменений цвета, что делает его хорошо разработанным в стеклянных скульптурах и цветном стекле. Художники ценят его яркие и меняющиеся цвета. Оно также широко используется в ювелирном деле, а его уникальный внешний вид может создавать привлекательные работы.
Архитектура и дизайн интерьера: Дихроичное стекло также используется в архитектурных элементах, таких как окна и стеновые панели, которые могут добавлять хорошие динамические визуальные эффекты. Его также можно использовать в других украшениях, таких как декоративные зеркала.
Оптика и машиностроение: в оптике дихроичное стекло используется в фильтрах, линзах и других областях для управления длиной волны света и улучшения систем формирования изображений.
Процесс производства дихроичного стекла
1. Подготовьте основные материалы.
①Выберите стеклянные материалы: Обычные базовые стеклянные материалы включают прозрачное стекло или черное стекло. Выбор материалов повлияет на окончательную цветовую презентацию и визуальные эффекты.
②Резка и полировка: мы определяем размер и форму стекла в соответствии с потребностями пользователя, а затем используем инструменты для резки и полировки стеклянного материала, чтобы поверхность стекла была гладкой и безупречной, а также она должна быть плоской.
③ Очистка: Перед тем как перейти к следующему этапу, мы тщательно очищаем поверхность стекла с помощью моющего средства и деионизированной воды, удаляя все пятна и пыль, что очень важно для обеспечения равномерного нанесения пленки.
2. Нанесение тонких пленок
① Вакуумное осаждение: Сначала мы помещаем очищенную стеклянную подложку в оборудование для вакуумного осаждения. В вакуумной среде мы можем гарантировать отсутствие помех от примесей. С помощью технологии испарения или инжекции оксиды металлов (такие как титан, кремний, магний и т. д.) осаждаются на поверхность стекла.
· Осаждение испарением: когда оксид металла нагревается до состояния испарения, пар осаждается на поверхности стекла в вакууме, образуя тонкую пленку.
·Напыление: использование высокоэнергетических частиц для облучения металлического материала мишени и распыления атомов металла на поверхность стекла для формирования тонкой пленки.
② Контроль толщины: Точно контролируйте толщину и состав каждого слоя пленки, поскольку сочетание толщины различных пленок определяет цвет стекла и его оптические свойства.
③ Охлаждение и отверждение: После завершения осаждения в вакууме мы даем пленке некоторое время остыть и затвердеть, что необходимо для более равномерного осаждения пленки и лучшей фиксации.
3. Постобработка
① Проверка и исправление: После нанесения пленки мы проверяем, нет ли на поверхности стекла вмятин, пузырей и т. д. Если есть какие-либо проблемы, мы своевременно их устраним.
② Резка и обработка: Если в конечном итоге все еще необходимо изменить размеры и формы, стекло можно разрезать, но будьте осторожны, чтобы не повредить слой пленки.
4. Применение и сборка
Комплексное применение: обработанное дихроичное стекло можно комбинировать с другими материалами в соответствии с потребностями пользователя.
Установка и тестирование: Установите дихроичное стекло в реальных условиях и протестируйте его, чтобы убедиться, что безопасность продукта и цветовые эффекты соответствуют ожиданиям.
5. Контроль качества
Визуальный осмотр: Проведите детальный визуальный осмотр, чтобы убедиться, что цвет и оптические эффекты стекла соответствуют стандартам дизайна. Проверьте однородность цвета и стабильность оптических эффектов.
Тест производительности: Проведите тесты производительности в оптических приложениях, чтобы убедиться, что оптические характеристики дихроичного стекла стабильны и надежны в реальных условиях эксплуатации.
Почему дихроичное стекло такое дорогое?
Дихроичное стекло не относится к дешевым стеклянным изделиям. Факторами, обуславливающими его высокую стоимость, являются:
1. Сложный производственный процесс: Производство дихроичного стекла — сложный процесс. Из вышеприведенного описания видно, что такие процессы, как нанесение тонкой пленки на стекло, требуют высокой точности, включая контроль толщины каждого слоя стекла.
2. Высокая стоимость материалов и оборудования: цены на сырье, такое как оксиды металлов и кристаллы кварца, относительно высоки, а оборудование, необходимое для производства стекла, увеличило стоимость.
3. Профессиональные навыки и трудоемкость: Дихроичное стекло требует высокого технического уровня и большого труда из-за его тонкого производства. Инженеры должны хорошо понимать весь процесс производства в этом отношении, а также быть достаточно терпеливыми и осторожными.
4. Отходы и контроль качества: Даже если производственный процесс достаточно совершенен, отходы обязательно будут. Если вы хотите, чтобы на рынок поступала высококачественная продукция, необходим строгий контроль качества, что также увеличивает стоимость.
Как определить покрытую поверхность дихроичного стекла?
Этот вопрос заставляет людей задуматься. Знаете ли вы, какая сторона дихроичного стекла имеет покрытие?
Первоначально изобретенное для аэрокосмической промышленности, дихроичное стекло имеет прозрачную или непрозрачную стеклянную основу. На прозрачной основе некоторые светлые дихроики выглядят одинаково с обеих сторон стекла, поэтому найти покрытие нелегко. Но! Теперь есть способ.
Сначала поместите дихроичное стекло на темный фон. Затем отрегулируйте угол обзора, пока поверхность не будет отражать больше, чем темный фон. Затем вы можете взять скрепку и осторожно коснуться поверхности стекла, и вы увидите изображение на покрытии.
Итак, скрепка касается изображения или есть зазор?
Если положить ее на покрытую сторону стекла, то скрепка коснется изображения. Если она на дне стекла, то между скрепкой и изображением есть зазор. Этот зазор и есть толщина стекла!
Но после определения стороны с покрытием, знаете ли вы, зачем ее нужно определять?
Во-первых, при резке мы режем непокрытую сторону стекла, что помогает предотвратить его растрескивание, особенно в случае стекла с сильной текстурой.
Кроме того, если сторона с покрытием обращена вниз, дихроичное стекло будет иметь гладкую глянцевую поверхность и излучать сверкающий эффект, а также может менять цвет при изменении угла обзора.
Если сторона с покрытием обращена вверх, стекло будет иметь высокую степень металлического блеска. В зависимости от типа используемого дихроичного стекла, работа может также иметь грубую текстуру.
Идеальная альтернатива дихроичному стеклу
Существует продукт, который является альтернативой дихроичному стеклу, это дихроичная пленка 3M. Дихроичная пленка 3M имеет много преимуществ, особенно с точки зрения стоимости, простоты использования и универсальности, что делает ее прекрасной альтернативой дихроичному стеклу:
Экономическая эффективность: Материалы и процессы, необходимые для производства пленки, более рентабельны, чем дихроичное стекло, и процесс не такой сложный, что делает его доступным вариантом для достижения аналогичного эффекта радуги. В некоторых проектах стоимость использования дихроичной пленки может составлять от 10% до 20% от стоимости дихроичного стекла, что значительно снижает экономические затраты.
Легко наносить: дихроичные пленки можно легко наносить на существующие стеклянные поверхности без необходимости замены всей стеклянной конструкции. Это позволяет преобразовывать пространства без значительных трудозатрат или структурных изменений, а также их легко заменить при необходимости.
Гибкость дизайна: в отличие от жесткости стекла, дихроичные пленки можно легко разрезать на различные формы и размеры, и нет необходимости различать покрытые поверхности, что обеспечивает более высокую степень адаптации к потребностям конкретного проекта.
