Почему U-стекло в форме буквы меняет цвет?
Ожидается, что U-образное стекло, являющееся широко используемым архитектурным декоративным материалом, выдержит ветер, солнце и дождь, сохраняя при этом стабильный внешний вид в течение длительного времени. Однако на практике некоторые стекла U-формы могут обесцвечиваться. Путем разъяснения концепции, экспериментов по старению и сравнения данных мы определили основные причины и выяснили различия в долговечности между различными продуктами. Это можно понять с помощью следующих четырех аспектов:
1. Во-первых, поймите «фундаментальную логику» цвета стекла и старения.
Чтобы понять, почему U-стекло обесцвечивается, нам сначала нужно прояснить две основные концепции:
1.1 Почему стекло имеет цвет?
Стекло U-образной формы – прозрачный материал, цвет которого определяетсявидимый свет, который он может передавать. Например, если стекло кажется зеленым, то это потому, что оно поглощает красный и синий свет солнечного света и позволяет только зеленому свету достигать наших глаз. Солнечный свет содержит не только видимый свет (красный, оранжевый, желтый, зеленый и т. д., видимый невооруженным глазом), но и невидимый.ультрафиолетовые (УФ) лучи-ключевой фактор изменения цвета стекла.
1.2 Состав стекла U-формы скрывает риск обесцвечивания
Основным сырьем для производства стекла U-формы является песок, который в природе содержит железо (в виде ионов двухвалентного железа Fe²⁺), придающее стеклу зеленый оттенок. Чтобы исправить этот цвет, некоторые производители добавляютредкоземельные окислители(например, диоксид церия), который может сделать стекло слегка желтым. Затем они добавляют такие соединения, как селен или марганец, чтобы нейтрализовать желтый цвет, в результате чего получается «туманно-белое» стекло (не полностью прозрачное) с пониженным светопропусканием.
Более серьезная проблема заключается в том, что редкоземельные окислители подвергаются «фотодеградации» (физической реакции, при которой материалы обесцвечиваются под воздействием электромагнитных волн высокой-энергии) под воздействием УФ-лучей солнечного света. Если для навесных или наружных стен используется U--образное стекло, оно может обесцветиться и потерять блеск через 1–2 года. Более того, поскольку воздействие солнечного света варьируется в разных частях навесной стены, через несколько лет может возникнуть «неравномерность цвета» (некоторые области темнее, а другие светлее).
Напротив, обычно используемое флоат-стекло (например, обычное белое или ультра--белое флоат-стекло для навесных стен) либо не содержит окислителей, либо не содержит отбеливателей низкого-качества, поэтому оно практически не обесцвечивается под воздействием ультрафиолета.
2. Проверьте с помощью экспериментов: насколько различаются разные очки U-формы после старения?
Чтобы наглядно наблюдать за старением стекла в форме U-, мы выбрали для экспериментов 3 образца (названные ASG, A и B; ASG производится Appleton). Основной подход заключался в том, чтобы «моделировать длительное-воздействие солнечного света + измерить изменения в коэффициенте пропускания света»:
2.1 Как смоделировать «ветер, солнце и дождь»? Используйте камеру для испытаний на УФ-погоду.
Мы использовалиЛюминесцентная лампа с длиной волны 313 нм, камера для испытаний на УФ-излучение. Коротковолновые-УФ-лучи, которые он излучает, сильнее естественного солнечного света: 24 часа воздействия эквивалентны 3 месяцам воздействия УФ-излучения на открытом воздухе. Мы выдерживали образцы в течение 480 часов (имитируя 5 лет) и 960 часов (имитируя 10 лет) для ускорения старения стекла.
2.2 Как измерить изменения? Используйте профессиональный спектрофотометр.
Мы использовалиСпектрофотометр Shimadzu SolidSpec-3700/3700DUV, который может точно измерить «коэффициент пропускания света» видимого света различной длины через стекло. Большее изменение светопропускания указывает на более очевидное изменение цвета стекла.
3. Результаты экспериментов: разрыв между высоким-качеством и низким-качеством стекла U-формы очевиден
После 960 часов старения (имитируя 10 лет) 3 типа стекла показали существенные различия:
ASG (Appleton) Стекло в форме буквы U-: Он имел самый высокий общий коэффициент пропускания света, наименьшее снижение коэффициента пропускания после старения, почти полное отсутствие видимых изменений цвета и лучшую стабильность.
U-стекло формы от производителя А: Его светопроницаемость была ниже, чем у ASG. После старения коэффициент пропускания снизился более значительно,-особенно для фиолетового света, который едва мог пройти сквозь него. Стекло стало тускло-желтым-коричневым.
Стекло U-образной формы от производителя Б: у него был самый низкий начальный коэффициент пропускания света, и он выглядел так, будто был покрыт слоем тумана. После старения его коэффициент пропускания не только еще больше снизился, но и стал голубовато--зеленым, потому что красный свет не мог пройти сквозь него. Этот образец имел самое сильное изменение цвета.
Короче говоря: U-образное стекло с высоким начальным светопропусканием имеет тенденцию меньше обесцвечиваться после старения. Напротив, продукты с низким начальным коэффициентом пропускания (из-за добавления отбеливателей низкого-качества) склонны к «уродованию» после нескольких лет использования.
4. Окончательный вывод: выбирая U-стекло, не сосредотачивайтесь только на «немедленном внешнем виде».
Выбирая U-стекло, вам следует не только сосредоточиться на его цвете и прозрачности при покупке, но и расставить приоритеты.длительный-долговечность:
Отдавайте предпочтение продуктам с высоким начальным светопропусканием и кристально-прозрачным внешним видом. Избегайте стекла с характерным «туманно-белым» видом.-такое стекло может содержать низкокачественные добавки-и склонно к дальнейшему обесцвечиванию.
Обратите внимание, использует ли производитель высококачественное-сырье (например, с контролируемым содержанием железа, без отбеливателей низкого-качества). Помните: основной причиной обесцвечивания стекла в форме U- является «реакция между окислителями/отбеливающими веществами в сырье и УФ-лучами». Поэтому правильный выбор продукта может помочь избежать таких неприятностей, как «неравномерность цвета и выцветание» уже через несколько лет использования.
Если вам нужно применить этот контент к формальным документам (например, техническим отчетам или руководствам по продуктам), я могу помочь оптимизироватьсогласованность терминологиии скорректировать структуру в соответствии с академическими или промышленными стандартами. Хотите, чтобы я это сделал?