1、玻璃表面处理第17章玻璃表面处理技术在讲述玻璃表面处理技术时，首先应了解玻璃表面的结构与性质、玻璃表面的物理性质、化学性质等，这些知识内容在前面章节已学习过，这里不再叙述。在玻璃生产过程中，表面处理具有十分重要的意义。从清洁玻璃表面起，直到制造各种涂层的玻璃。表面处理的技术应用很广，使用的材料、方法也是多种多样的，基本上可归纳为三大类型。(1) 玻璃的光滑面或散光面的形成，是通过表面处理以控制玻璃表面的凹凸。例如器皿玻璃的化学蚀刻，灯泡的毛蚀，以及玻璃的化学抛光。(2) 改变玻璃表面的薄层组成，改善表面的性质，以得到新的性能。如表面着色以及用SO2、SO3处理玻璃表面，增加玻璃的化学稳定性。(
2、3) 在玻璃表面上用其他物质形成薄层而得到新的性质，即表面涂层。如镜子的镀银、表面导电玻璃、憎水玻璃、光学玻璃表面的涂膜等。17.1 玻璃表面的清洁处理玻璃基片和坯体在进行玻璃表面处理前，还应进行表面的清洁处理。因为基片或坯体的清洁程度对玻璃表面处理的产品质量有很大的影响。因此表面处理前的清洁处理对于后续的玻璃表面处理工艺是非常重要的。下面简单加以叙述。17.1.1 表面清洁度的检验标准玻璃表面进行清洗前，必须检验玻璃表面清洁度，以此为根据来选择清洗方法。常用的检验方法有：(1) 玻璃表面与液体的接触角法往洁净的玻璃表面倒上水和乙醇，都能扩展而完全润湿，接触角几乎等于零。如玻璃表面有污染，水和
3、酒精就不能完全润湿，呈明显而较大的接触角。(2) 呵痕试验法 用洁净(经过滤)、潮湿的空气吹向玻璃表面(呵气)，放在黑色背景前，如玻璃为洁净的，就呈现黑色、细薄、均匀的湿气膜，称为黑色呵痕。如玻璃表面有污染，水气就凝集成不均匀的水滴，称为灰色呵痕。水滴在灰色呵痕上，有明显的接触角，而黑色呵痕中水的接触角接近于零值。这是检查玻璃表面清洁度常用的简便而有效的方法。 (3) 玻璃表面的静摩擦系数法 测量固体与玻璃的静摩擦系数是检查玻璃表面清洁度的一种灵敏的方法。清洁表面具有很高的摩擦系数，接近于1。玻璃表面如粘有油脂或有吸附膜存在，静摩擦系数减少，如玻璃吸附硬脂酸层时，静摩擦系数仅为0.3。通过测定
4、玻璃表面静摩擦系数，可以半定量地得到玻璃表面的清洁度，由此可评估各种不同方法的清洗效果。17.1.2 清洁处理方法清洁玻璃表面的方法很多，主要根据玻璃表面原有的污染程度、满足后续的玻璃表面处理工艺以及最终产品使用的目的要求，可选其中一种清洁方法，也可采用把几种方法结合起来使用。玻璃表面清洁有原子级的清洁表面和工艺技术上的清洁表面两种类型。原子级清洁表面需在超真空条件下进行，是特殊科学用途所要求的。一般只需要工艺技术上的清洁表面，来满足对产品加工的要求。常用的清洁处理方法有：(1) 用溶剂清洗常用的溶剂有水溶液（酸或碱溶液，洗涤剂水溶液等）；无水溶剂（乙醇、丙酮、乳化液等）。通常根据玻璃表面污染
5、物的性质来选择溶剂的种类。擦洗和浸洗最简单的擦洗方法是用脱脂棉、镜头纸、橡皮辊或刷子，蘸水、酒精、去污粉、白垩等擦拭玻璃表面。擦洗时要防止将玻璃磨伤，同时要将表面残余的去污粉、白垩用纯水和乙醇清洗掉。另一种常用方法是将玻璃放在装有溶剂的容器中，进行浸泡清洗。浸泡一定时间后，用镊子或其他特制夹具，将清洗过的玻璃取出，用纯棉布擦干，此法所需设备简单，操作方便，成本也较低。用于清洗的有机溶剂有乙醇、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯、异丙醇、甲苯等。除了利用溶剂溶解污物外，还可利用、溶剂和玻璃表面的化学反应，以清洗表面，如采用酸洗和碱洗。实验室常用的洗液为K2Cr2O7和H2SO4的混合液，能氧化玻璃表面油污
6、，使油污从玻璃表面除去。铬离子容易吸附在玻璃表面，除去比较困难，如要防止铬离子吸附，可改用硫酸和硝酸的混合液来清洗玻璃表面。除氢氟酸外，混合酸加热到6085时效果较好。 如玻璃表面风化，已形成高硅层，此时需在清洗液中加人一定比例的氢氟酸，例如用硝酸和氢氟酸的混合液，可消除风化层。对中铅玻璃、高铅玻璃以及含氧化钡的玻璃，不适合采用酸清洗，以防止酸对玻璃表面的侵蚀。采用NaOH、Na2CO3等碱性溶液，能较好地清除玻璃表面油脂和类油脂，使这些脂类皂化成脂肪酸盐，然后再用水洗去。但浸泡时间不宜长，除去表面污染物层就终止，避免玻璃表面受碱侵蚀形成凹凸不平层。喷射清洗为了提高清洗效率，生产中常用喷射清洗
7、的方法，利用运动流体施加于玻璃表面上污染物，以剪切力来破坏污染物与玻璃表面的粘附力，污染物脱离玻璃表面再被流体带走。通常采用一种扇形喷嘴，喷嘴安装接近玻璃处，与玻璃表面之间的距离不超过喷嘴直径的100倍，喷射压力为350kPa，压力愈大，清洗效果愈好。 考虑到降低成本，一般先后使用热水、含洗涤剂的水溶液、自来水、去离子水作为溶剂进行喷射清洗。 (2) 加热处理 加热处理是比较简单的表面清洁方法，可使玻璃表面粘附的有机污物和吸附的水分除去，如在真空下加热，效果更好。一般玻璃加热清洁处理的温度为100400，在超真空下加热到450，可得到原子级的清洁表面。加热方法可用电阻丝式高温火焰。采用重复“闪
8、蒸法”，即在短周期(几秒钟)加热到高温，反复“闪蒸能成功地清洁表面又避免玻璃表面一些组成的扩散和挥发。不易挥发的油污，可能受热分解而在表面残留碳粒。只有高温火焰，如氢空气火焰，借具有高热能的气体冲击玻璃表面的油污膜，把能量传给油污分子而有效地去除油污膜。酒精焰不能使玻璃表面获得黑色呵痕，煤气和压缩空气火焰，可使玻璃表面获得痕黑色呵痕。 (3) 有机溶剂蒸气脱脂 用有机溶剂蒸气处理玻璃表面，在15s15min内能清除玻璃表面的油脂膜，可作为最后一道清洗工序。常用的有机化合物有乙醇、异丙醇、三氯乙烯、四氯化碳等。在异丙醇蒸气中处理过的玻璃静摩擦系数为0.50.64，清洁效果好。在四氯化碳、三氯乙烯
9、蒸气中处理的玻璃静摩擦系数为0.350.39，但这些溶剂中氯与玻璃表面的吸附水反应生成盐酸，盐酸会沥滤玻璃表面的碱，所以用上述两种溶剂蒸气处理的玻璃表面常有白粉状的附着物。用异丙醇蒸气处理时，玻璃中碱也会与醇分子中的OH基团迅速反应，碱被氢取代而从玻璃表面移去，玻璃表面也形成硅胶层，这是此法的缺点。当玻璃表面污染比较严重时，在有机化合物蒸汽处理前，先用去垢剂洗涤，以缩短有机溶剂蒸汽脱脂时间。此法处理后的玻璃带静电，易吸附灰尘，故必须在离子化的清洁空气中处理，以消除静电。 (4) 超声波清洗超声波清洗是将玻璃放在装有清洗液的不锈钢容器中，容器底部或侧壁装有换能器将输入的电振荡换成机械振荡，玻璃在
10、低频(20100kHz)或高频(1MHz)的超声波振动下进行清洗。 低频时，振动液中的气蚀将污浊的玻璃表面的粗粒除去。高气蚀将损坏玻璃表面，所以低频时要小心地控制输出功率。声频时清洗作用较缓和，可用较大的功率。超声波清洗每次操作时间为15秒到几分钟。此法得到静摩擦系数为0.4。 (5) 辉光放电处理将两片玻璃夹起来，两端夹人锡箔并通电，即沿玻璃表面放电，则表面上的异物可除去。实际应用较多的为辉光放电，在氩、氧等气体中放电电压5005000V，产生等离子体，玻璃放在等离子体中，受到辉光放电等离子体中电子、阳离子、受激原子和分子轰击，使表面清洁。此法常用于镀膜时玻璃基片的清洁处埋。 (6) 紫外线
11、辐照处理利用紫外线辐照玻璃表面，使玻璃表面的碳氢化合物等污物分解，从而达到清洁目的。在空气中用紫外线辐照玻璃15h就能得到清洁的表面。如果增加紫外线的能量，用可产生臭氧波长的紫外线辐照玻璃1min就可产生很好的效果，这是由于玻璃表面的污物受到紫外激发而离解，并与臭氧中高活性原子态氧作用，生成易挥发的H2O、CO2和N2，导致污物被清除。 (7) 离子轰击处理 离子轰击或称离子蚀刻、离子溅射，在表面测试仪中常用来清洁样品表面。常用溅射离子为Ar+离子，由离子枪加速，加速能量为500104eV，工作束流为1200A。溅射的Ar+可逐步剥去表面污染物质，随溅射时间的增加，剥去的表面层深度也增加。在利
12、用高能离子轰击玻璃污物的同时，也会使玻璃表面本身的一些组成刻蚀去，所以应控制合适的溅射速度和溅射时间，以获得清洁的玻璃表面，又不致影响原有表面的组成和结构。(8) 干冰清洗此方法是上世纪80年代末开始应用的清洗技术，目前国外在航空业、汽车制造、食品加工等工业方面已广泛应用。将干冰颗粒磨成细粉，通过喷射清洗机，与压缩空气混合，喷射到被清洗物品的表面，起到类似刮刀的作用，将污垢迅速剥离、清除。此法的优点是对环境无任何污染，速度快、效率高、成本低、操作简便，并在被清洗物表面不残留清洗介质，不需要进一步清洗与干燥。在玻璃工业的表面清洗方面很有应用前景。(9) 综合清洁处理实际生产中，由于玻璃表面的污物
13、不是一种类型，往往有多种组分的污物，所以一方面要根据污物的类型来选择清洗剂，另一方面要提高清洗质量和清洗效率，常常不能采用单一清洁处理方法，而是采用多种方法进行综合处理。对于生产不久，油腻、污物比较少的玻璃，可采用喷射清洗法，先喷自来水，冲洗灰尘，再喷洗涤液，清洗油污，然后再喷热水，冲去残留的洗涤液，最后再用去离子水清洗。也可将喷射和擦洗结合起来，先喷自来水，冲洗浮灰，再喷洗涤液并用刷子擦洗，然后用水或热水冲洗，最后再用去离子水清洗。对于油污比较多的玻璃，先用有机溶剂浸泡或用有机溶剂蒸气脱脂，然后进行喷射清洗，除去灰尘等颗粒状物，最后用软化水或酒精冲洗。储存时间比较久，油污又比较多的玻璃，先要
14、用酸浸泡，除去风化层，用水冲洗去残留酸，再用碱性溶液或洗涤剂，并配合刷洗、揩拭或超声振动，以除去油污，然后用水冲洗去残留碱性溶液，最后用去离子水、软化水或酒精冲洗。清洗液之间往往彼此是不相容的，从一种清洗液换成另一种清洗液之前，必须用水冲洗去残留清洗液以及表面上沉淀物，酸洗后再用碱洗后，中间必须先用水将酸冲洗干净，才能再用碱洗。同时还要注意清洗液之间可溶混性，如从水洗后再用有机溶剂洗时，必须考虑两者之间能否混溶，通常由水换成有机溶剂时，中间需加一种混溶的助溶剂，如用酒精进行中间处理。已经清洁好玻璃，应尽快进行加工处理，避免储存时产生再次污染。如必须储存，应放置在封闭容器、保洁柜、干燥箱内的架子
15、上，防止玻璃吸附水分、灰尘和油污。17.2 玻璃表面蚀刻、化学抛光和蒙砂玻璃表面蚀刻、化学抛光和蒙砂都是利用酸对玻璃表面的化学侵蚀作用。不同的是蚀刻是酸对玻璃局部表面进行侵蚀，玻璃表面呈现一定的花纹图案，可以是光滑透明的，也可以是半透明的毛面；抛光是整个玻璃受到侵蚀后，得到的光滑而透明的玻璃表面；而蒙砂则使玻璃成为半透明的毛面。17.2.1 玻璃表面化学蚀刻玻璃的化学蚀刻是用氢氟酸溶掉玻璃表层的硅氧化物。根据残留盐类的溶解度的不同，而得到有光泽的表面或无光泽的毛面。干燥的氟化氢与玻璃是不起作用的，在有水或水蒸气的情况下，钠钙玻璃与氢氟酸作用如下： Na2O.CaO.6SiO2+28HF=2Na
16、F+CaF2+6SiF4+14H2O SiF4在一般条件下是气体状态，但在氢氟酸溶液中来不及挥发，而与HF反应生成络合硅氟酸： 3SiF4+3H2O=H2SiO3+2H2SiF6 SiF4+2HF=H2SiF6氟硅酸与硅酸盐水解产生的氢氧化物相互作用，得到氟硅酸盐： Na2SiO3+2H2O=2NaOH+H2SiO3 H2SiF6+2NaOH=Na2SiF6+2H2O钾铅玻璃与氢氟酸的反应如下： aK2O.bPbO.cSiO2+(2a+2b+4c)HF=2aKF+bPbF2+cSiF4+(a+b+2C) H2O 钠、钾、铅、钙、镁玻璃与氢氟酸的反应为： aNa2ObK2OcPbOdCaOeMg
17、OfSiO2+(2a+2b+2c+2d+2e+4f)HF=aNa2SiF6+bK2SiF6+cPbF2+dCaF2+eMgF2+f-(a+b)SiF4+(a+b+c+d+e+2f)H2O玻璃与氟氢酸作用后生成盐类的溶解度各不相同。氢氟酸盐类中，碱金属(钠和钾)的盐易溶于水，而氟化钙、氟化钡、氟化铅不溶于水。在氟硅酸盐中，钠、钾、钡和铅盐在水中都溶解很少，而其他盐类则易于溶解。 对于蚀刻后玻璃的表面性质决定于氢氟酸与玻璃作用后所生成的盐类性质，溶解度的大小，结晶的大小以及是否容易从玻璃表面清除。如生成的盐类溶解度小，且以结晶状态保留在玻璃表面不易清除，遮盖玻璃表面，阻碍氢氟酸溶液与玻璃接触反应，
18、则玻璃表面受到的侵蚀不均匀，得到粗糙又无光泽的表面。如反应物不断被清除，则腐蚀作用很均匀，并且得到非常平滑或有光泽的表面，称为细线蚀刻。玻璃表面蚀刻过程中产生的结晶大小对玻璃光泽度有一定影响，结晶大的，产生光线漫射，表面无光泽。影响蚀刻表面的主要因素有：(1)玻璃的化学组成。对于含碱少或含碱土金属氧化物很少的玻璃是不适于毛面蚀刻的。如玻璃中含氧化铅较多时，则常常会形成细粒的毛面；含氧化钡时，则呈粗粒的毛面；含有氧化锌、氧化钙或氧化铝时，则呈中等粒状的毛面。 (2)蚀刻液的组成。蚀刻液中如含有能溶解反应生成盐类的成分，如硫酸等，即可得到有光泽的表面。因此可以根据表面光泽度的要求来选择蚀刻液的配方
19、。 蚀刻液或蚀刻膏的采用要根据生产需要来确定。蚀刻液可由HF加入NH4与水组成。蚀刻膏由氟化铵、盐酸、水并加入淀粉或粉状冰晶石粉配成。不论何种类型的蚀刻都是选择性的侵蚀，按设计的花纹图案进行侵蚀，可以在制品上不需要腐蚀的地方涂上保护漆或石蜡，使部分玻璃表面免于侵蚀；也可以在需要的地方涂蚀刻膏，以达到蚀刻的目的。17.2.2 玻璃表面的化学抛光化学抛光的原理与化学蚀刻一样，是利用氢氟酸破坏玻璃表面原有的硅氧膜生成一层新的硅氧膜，来使玻璃得到很高的光洁度与透光度的。化学抛光比机械抛光效率高，而且节约了大量动力。 化学侵蚀和用化学侵蚀和机械的研磨相结合是化学抛光的两种方法。前者大多数应用于玻璃器皿，
20、后者大多数应用于平板玻璃。采用化学侵蚀法进行抛光时，除了用氢氟酸外，还要加入能使侵蚀生成物(硅氟化物)溶解的添加物。一般采用硫酸，因硫酸的酸性强，同时沸点高，不容易挥发，室温下比较稳定，通常用硫酸加入氢氟酸中，配成抛光液。另外，由于氢氟酸易挥发，侵蚀性强，需在密闭条件下进行抛光，同时对废气、废水必须进行处理。影响化学抛光的因素有以下几种。 (1) 玻璃的成分。铅晶质玻璃最易于抛光，钠钙玻璃则抛光速度较慢，效果较差。 (2) 氢氟酸与硫酸的比例。根据玻璃成分来调整。前苏联实际生产中铅晶质玻璃抛光酸液配方为：710.5的氢氟酸（氢氟酸含量40或70）和5865的硫酸（硫酸含量9296）；工厂常用的
21、钠钙玻璃抛光液中，水、氢氟酸和硫酸体积比为1: (1.622) : (2.763），硫酸的浓度为10.7511.22mol/L，氢氟酸的浓度为6.117.4 mol/L，符合上述条件，抛光后的制品表面质量较好。 (3) 酸液的温度。温度过低则反应太慢，过高则反应过于剧烈，给制品带来缺陷并增加了酸液的挥发，一般以4050为宜。 (4) 处理时间。时间过短，作用不完全；时间过长则表面有盐类沉淀。具体时间应根据酸液的配比、温度、处理设备采制定。一般用短时间(615秒)多次酸处理方法，但处理次数也不宜过多，过多时(超过10次)容易形成波纹等缺陷。每次酸处理后，都应将制品表面用水冲洗以去掉沉淀的盐类，如
22、不洗净就会影响抛光质量。 化学侵蚀和机械研磨相结合的方法称化学研磨法。在玻璃表面添加磨料和化学侵蚀剂，化学侵蚀生成的氟硅酸盐，通过研磨而去除，使化学抛光的效率大为提高。此方法一度被重视为高效率磨光玻璃的生产方法。只是由于浮法平板玻璃生产的兴起，化学研磨没有得到推广。化学研磨的原理示于图17-1。所用的化学侵蚀液配方为HFl0、NH4F2030、水5060、添加物(调整粘度与抑制反应生成物用)10。图17-1 化学研磨原理图17.2.3玻璃表面化学蒙砂化学蒙砂实质上就是毛面蚀刻法，毛面蚀刻限于玻璃制品的局部，而蒙砂是整个玻璃制品外表面受到侵蚀而形成的无光泽的毛面。生成的难溶反应物成为小颗粒晶体牢
23、固地附着在玻璃表面上，颗粒下面与颗粒间隙的玻璃表面和酸液的接触程度不同，侵蚀程度也不同，而使表面凹凸不平。可以通过控制附着于玻璃表面的晶体大小及数量，获得粗缲粗糙的毛面或细腻的毛面。 蒙砂有浸入法和喷涂法两种方法。(1) 浸入法蒙砂浸入法方法简单易行，设备简单，操作方便，常常将清洗干净的制品用吊篮、吊筐或其它工具浸入侵蚀液中即可。侵蚀液的配方与毛面蚀刻相似，钠钙玻璃所用侵蚀液配方见表17-1。表17-1 浸入法蒙砂所用侵蚀液配方/mass%原 料123氢氟酸40.246.222.1氟化氨26.826.023.0硫 酸3.9盐 酸37.2水29.127.817.7玻璃成分是影响蒙砂效果最主要的因
24、素，玻璃的成分对蒙砂效果有明显的影响。玻璃成分中CaO、PbO、BaO、Al2O3含量愈多，酸侵蚀后形成毛面的颗粒愈大。对于相同的玻璃成分，酸液中加入盐类愈少，毛面的颗粒也愈大。这些情况和玻璃中晶核生成和晶体长大是一致的。加入盐类少，溶液中形成覆盐的机会也比较少，晶核的数量也比较少，表面盐类的结晶就长得大一些；反之，则晶体长得细而密集。要得到较精细的蒙砂毛面，玻璃中CaO量要高一些，在侵蚀液中加入的盐类应多一些。一般钠钙玻璃成分很容易与酸作用进行蒙砂。铅玻璃和颜色玻璃对侵蚀液比较敏感，采用和钠钙玻璃相同的蒙砂条件，侵蚀后形成一种很容易擦伤的丝状表面层。为了防止出现此类缺陷，可以采用较弱的酸液进
25、行蒙砂。硼硅酸盐和乳白玻璃很难进行蒙砂，故应根据玻璃成分来调整酸液的配方，提高蒙砂温度和时间。玻璃储存时表面生成硅氧风化膜，在酸侵蚀时也会造成侵蚀不均，影响蒙砂效果。因此最好在生产线上安装蒙砂酸槽，将生产出的玻璃制品及时进行蒙砂，尽量避免长期储存。对已产生风化膜的玻璃制品，应先用水洗，再用稀的氢氟酸除去表面硅氧膜。玻璃表面成分不均匀，也会影响蒙砂后的表面状况。一方面在生产中尽量避免成分波动，另一方面可以重复进行酸处理，以达到预期的均匀性。除酸液的浓度对侵蚀速度和侵蚀程度有影响外，酸液的侵蚀温度和侵蚀时间也有很重要的影响。一般酸液侵蚀温度为1550，最佳范围为2025。温度过高，氢氟酸挥发增加，
26、造成大量损失，同时减弱了酸的浓度；温度过低，侵蚀时间增加，且一些附着物在玻璃表面难以洗净。在浸入酸前，应对玻璃制品进行预热，使玻璃制品保持和酸液相同的温度，否则就会引起酸液温度的波动。 在酸侵蚀时要求玻璃制品的各部分侵蚀均匀，防止玻璃制品未浸入酸液以前，氢氟酸蒸气就与玻璃制品反应，造成侵蚀不均。因此在酸槽外层设有冷却水套，由盐水和内装氟里昂的蛇形冷却管组成冷却系统，以降低酸的温度，防止氢氟酸的挥发。同时在酸槽上方安设抽风口，将挥发的氟化氢蒸气抽走。此外还需对酸液进行搅拌。这些措施均为保证酸液对玻璃制品侵蚀均匀。对于酸液使用一定时间后，当浓度发生变化时，必须补充新酸，调整酸液浓度。 (2) 喷涂
27、法蒙砂喷涂法蒙砂采用一套运行装置，将玻璃制品放在运行装置上，在运行过程中喷酸液进行蒙砂。此工艺比较先进，生产规模大，效率高，还节省了酸液的循环和调节工序。常见的运行装置为循环的链轮。将需蒙砂的玻璃制品放在橡胶制成的定位装置上，而此定位装置安装在聚丙烯制成的循环链轮的链环中间，链轮带动玻璃制品进入预处理、喷酸、清洗和干燥等各工序。 (a) 预处理:可用2030的循环水加入少量氢氟酸，以除去玻璃制品表面的油渍、污痕等，也可在软水中加入1表面活性清洁剂(如三聚磷酸钠等)清洗玻璃表面。 (b) 喷酸:用几个喷嘴将4050的酸液喷到玻璃表面，进行腐蚀。然后用气流吹散附着在玻璃表面上的酸滴，直到玻璃表面不
28、带酸滴为止，以便下一步的清洗。常用酸液的配方(重量百分比)为：氢氟酸4.6，硫酸4.6，氟化氢铵63.3，硫酸钾7.3，硫酸铵1.8，水18.3。 (c) 清洗和干燥: 清洗分两次进行。第一次用6070循环水清洗，由于水温较高，可提高表面反应物在水中溶解度，每1000L水可反复使用2h后再换清水。第二次用4050的循环水清洗，要将所有的反应残余物洗去。此装置需安装两台通风设备，一台用于排出酸雾，另一台用于吹去水滴和干燥玻璃制品。清洗好的玻璃制品在40的热气流中干燥。这种类型喷酸设备一般适用于直径小于90mm玻璃制品的蒙砂，每一个循环周期为7s，可加工4个玻璃制品，每小时生产能力1800个以上。
29、如玻璃制品比较小，可以在链条的各个链环上安装2个小瓶，则生产能力可提高一倍。在玻璃表面蚀刻、化学抛光和蒙砂过程中产生大量含氟废气和含酸废水，会污染环境、对人体和设备造成损害。因此需对产生的废气和废水进行净化处理，这在玻璃工业环境保护一章中讲述，此处不再叙述。17.3 玻璃表面镀膜的方法玻璃表面镀膜是表面处理常用的方法，通过镀不同的膜，以改善玻璃的光学、热学、电学、力学、化学等性能，有些膜也能起装饰作用，因此膜层即具功能性，也具装饰性。玻璃表面镀膜的方法，有化学法和物理法。化学法常用的镀膜方法有：还原法、气相沉积（CVD）法、水解法(又称液相沉积法)、溶胶凝胶法等，物理法有真空蒸发法、阴极溅射法
30、、电子束沉积法、离子镀镀膜法等方法。17.3.1化学还原法化学还原法比较古老，但至今仍在应用。可用来镀银、镀铜、镀镍等。镀金则较为困难，而镀铜则更为不易。用某些有机物（例如葡萄糖）的还原反应，从银络化合物的氨溶液中沉淀出金属银，并使辗均匀分布在玻璃表面。下面以保温瓶胆镀银为例加以说明：在保温瓶胆夹层玻璃表面上镀上一层银膜，成为一个反光面，达到隔绝热辐射的目的。此道镀银工序通常利用葡萄糖的还原作用，从银络合物的铵溶液中沉淀出银的微粒，并使之均匀地附着在玻璃表面。形成的银层厚度应大于0.1m，以使反射率大于90%。镀银前应将玻璃表面清洗干净，无任何杂质和硫化物。随后，将SnCl2的蒸馏水溶液注入夹
31、层，进行数分钟清洗敏化处理。然后立即进行镀银。镀银液是用AgNO3，氨水及NaOH配制成的银铵溶液Ag(NH3)2OH。还原液是配制成的单糖（C6H12O6）溶液。将镀银液与还原液按1:1的比例从尾管灌入已洗涤的瓶坯夹层内。此时就已开始进行以下反应：2Ag(NH3)2OH+C6H12O6 Ag +C6H12O7+4NH3+H2O镀银过程是在镀银车上进行的。瓶坯不停地旋转或翻转，使银液均匀分布。镀银车下部用煤气等火焰加热，以保持适当的温度。镀好后倒出残液，再用蒸馏水浸泡13小时，镀银过程遂即告完成。最后经过抽气封口，即对银层进行了保护。化学镀银的特点是设备比较简单，可以在任何工厂进行。缺点是银层比较厚，达10002000埃。原料消耗比较大，均匀性也不如真空沉积法好，同时也容易发生污染。17.3.2 化学气相沉积（CVD）法化学气相沉积法包括液相挥发气相沉积法和固体粉末气相沉积法。它们都是涂层材料在喷到玻璃表面之前已挥发成气体，在接近或就在玻璃表面上发生化学反应，形成固相薄膜，凝聚在玻璃表面。不希望在气相下发生反应，以免形成粉末状沉积物。为了使反应活化，可采用一些使反应加速进行的措施，如催化剂，高频电场，光辐射，X射线辐射，电弧，电子轰击，等离子辅助等。利用化学气相沉积法可在玻璃表面形成金属膜和氧化物膜。金属膜一般利用还原和热解反应在玻璃表面产生的。许多金属，如铬、钴、
