摘 要

玻璃微珠是最近发展起来的一种应用范围广、性能优良的一种新型无机非金属改性材料。玻璃微珠由硅酸盐原料经深加工而成，粒度和壁厚达到一定要求的细小颗粒。玻璃微珠制品具有质量轻、导热系数小、强度高、化学稳定性优异，微珠表面经过特殊处理后具有特殊的表面性能，在有机材料中的溶解性较好。经过特殊处理上的玻璃微珠不管是对有机材料还是无机非金属材料的改性都有较大帮助。因此急需制备一系列品质优良，性能稳定的玻璃微珠产品。

基于以上现状，本文以离子着色玻璃为研究对象，以熔融淬冷法制备适用于制作玻璃微珠的离子着色玻璃。借助XRD，分光光度计等多种现代表征手段，探究了稀土元素Er掺杂对Mn离子着色的影响。

关键词：玻璃微珠，离子着色玻璃，稀土元素，能级跃迁

Abstract

Glass beads are recently developed a wide range of applications, the performance of a new type of inorganic non-metallic modified materials. Glass beads are made from silicate material by deep processing, and the particle size and wall thickness meet the requirements of fine particles. Glass beads products with light weight, small thermal conductivity, high strength, excellent chemical stability, microbead surface after a special treatment with lipophilic hydrophobic properties, easily dispersed in organic materials. After special treatment of glass beads, whether it is organic materials or inorganic non-metallic materials are greatly improved. So an urgent need to prepare a series of high quality, stable performance of glass beads products.

Based on the above situation, ion chromatographic glass was prepared by melt quenching method for the preparation of glass beads. The effects of rare earth element Er doping on the coloration of Mn ions were investigated by means of XRD and spectrophotometer.

Keywords: Glass bead, Ion stained glass, lanthanon，Energy level transition

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

研究背景 1

1.1引言 1

1.2着色玻璃方法 2

1.3着色玻璃的研究进展 3

1.4本课题的选题意义及研究内容 4

第 2 章 实验部分 5

2.1 化学试剂与实验仪器 5

2.2 着色玻璃的的制备 5

2.2.1玻璃原始组分设计 5

2.2.2玻璃制备工艺 8

2.3 着色玻璃的性能表征 8

2.3.1分光光度计 8

2.3.2 折射率 9

2.3.3色差仪 10

2.3.4显微硬度测定 10

2.3.5 X射线衍射分析 11

第3章 实验结果讨论 11

3.1所制样品直观图 11

3.2分光光度计 12

3.3折射率 14

3.4色差仪 15

3.5显微硬度测定 17

3.6 X射线衍射测定 17

第4章 结论与展望 19

参考文献 20

致谢 22

第1章 绪论

研究背景

我国玻璃制造行业由于历史因素基础较差，起步晚，自上个世纪80年代至今，依靠出口的一大批玻璃生产企业才得以迅速发展，生产水平不断提高。我国的玻璃产品目前出口世界各地，国际市场前景好具有较大的发展空间。步入21世纪以来，人们生活水平的显著提高，人们对玻璃产品的品质和功能提出了更高的要求。随着玻璃技术的不断成熟，将玻璃应用于其他领域，使其他制品性质得到改善，玻璃行业开始向着高精尖方向发展。在全行业共同努力下，玻璃行业在改革发展方面取得了一定的成绩，但是行业发展中仍然面临着产能过剩，创新能力不足的弊病。玻璃行业要发展，必须进行一次大洗牌，在保证民用玻璃的市场需求的情况下，不断提升玻璃的技术含量。在玻璃生产技术方面，不断创新，向西方国家看齐。比较有名的玻璃企业如美国的康宁公司，日本旭硝子公司等，实现了自己独具特色的产品体系，以技术带动生产，以技术革新创造竞争力，这些都是玻璃企业发展壮大的范本。

1.1引言

玻璃微珠的光学性能、力学性能、流变性能好、导热系数低的优点，使其为材料改性提供了可能，对新材料的发展具有战略意义。玻璃微珠按其几何结构可分为实心玻璃微珠、空心玻璃微珠、多孔玻璃微珠。玻璃微珠在无机非金属建筑材料、有机材料、复合材料中有广泛的应用。应用实例有：空心玻璃微珠加入合成泡沫，使合成泡沫的机械性能和模量提高同时还降低了泡沫的吸水率。玻璃微珠加入塑料、橡胶中，可以提高其耐热性能和耐磨性。空心玻璃微珠应用于涂料中，既具有良好的保温隔热效果有具有良好的隔音降噪效果。特殊处理的空心玻璃微珠和水泥膨胀剂一同加入水泥制品中，可以很好的改善水泥制品的隔热保温性能。多孔玻璃微珠作为一种催化剂的载体，具有比表面积大特点，微珠中存在大量微孔，具有吸附特性。此外，用于制作玻璃微珠的玻璃对热稳定性具有较高要求。

着色玻璃具有丰富的颜色，对各种色光可以通过设计选择透过，还具有良好的保温隔热性能。着色玻璃已经在建筑材料中扮演着不可替代的角色。改革开放以来我国国民经济有了空前的发展，玻璃制造业的技术水平大幅提高，相应的玻璃产量以及玻璃品质都较以前有了质的提升，经过大批科研工作者的努力，颜色玻璃形成了庞大而完备的体系。颜色是着色玻璃的重要指标，颜色的控制也是着色玻璃生产的难点，因此研究各种离子对玻璃基板的着色规律是着色玻璃研究的主要内容。本文主要探究了掺杂稀土元素离子Er³ 对于过渡金属离子Mn³ 着色的影响。

1.2着色玻璃方法