表面处理技术介绍

表面处理是为了达到以下目的：

1）形成光滑面或散光面，通过表面处理以控制玻璃表面的凹凸，如玻璃的化学蚀刻和化学抛光。

2）改变玻璃表面的薄层组成，以及改善表面的性质或赋予新的功能，如表面着色及用SO₂、SO₃处理玻璃表面，增加玻璃的化学稳定性。

3）在玻璃表面涂以膜层以获得新的性能。如镜子的镀银、各种反射玻璃、吸热玻璃、光学玻璃表面涂膜等。

以下对几种表面处理技术进行介绍。

1.玻璃的化学蚀刻处理

一般是利用氢氟酸对硅酸盐玻璃的腐蚀作用，溶掉玻璃表面层的硅氧。根据残留盐类的溶解度不同，而得到有光泽的表面或无光泽的毛面。

玻璃与氢氟酸反应生成盐类的溶解度各不相同。其中碱金属（K和Na）的氢氟酸盐易溶于水，而CaF₂、BaF₂、PbF₂则不溶于水。在氟硅酸盐中K、Na、Ba、Pb的盐溶解很少，而其他金属的盐类则易溶解。(www.xing528.com)

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，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，阻碍氢氟酸与玻璃接触，则玻璃表面受到不均匀侵蚀，得到粗糙而无光泽的表面，如生成的盐类溶解度大，不断被清除。腐蚀作用很均匀，则可获得非常平滑或有光泽的表面。玻璃表面蚀刻过程中的结晶大小对光泽度也有影响。结晶大则产生光线的漫射，表面无光泽，玻璃的化学组成是影响化学蚀刻的主要因素之一。例如，对于含碱或碱土金属氧化物很少的玻璃则不适宜毛面蚀刻；含PbO较多的玻璃，则会形成细粒毛面；含BaO多时，则呈粗粒毛面；含ZnO、CaO或Al₂O₃多时，则呈中等粒状毛面。另外蚀刻液的组成也是影响蚀刻表面的主要因素，蚀刻液中如含有溶解反应生成盐类的成分，如盐酸或硝酸等，即可获得有光泽的表面。因此，生产中常采用氢氟酸与硝酸或盐酸组成的混合液作为蚀刻液。

2.玻璃的化学抛光

它是利用氢氟酸破坏玻璃原有表面的硅氧膜，生成一层新的硅氧膜。使之平滑光亮，增强美感。化学抛光有两种方法：一种是单纯的化学侵蚀作用；另一种是用化学侵蚀和机械研磨相结合。前者用于玻璃器皿，后者用于平板玻璃。处理的时间和酸液的温度可根据玻璃来制定。

3.玻璃的表面金属涂层

玻璃表面上镀上一层金属薄膜。广泛用于制造热反射玻璃、护目玻璃、膜层导电玻璃、保温瓶、玻璃器皿以及各种装饰品等。玻璃表面镀金属薄膜的方法有化学法和真空沉积法。前者可分为还原法、水解法（又称液相沉积法）等；后者又分为真空蒸发镀膜法、阴极溅射法、真空电子枪蒸法等。化学法常应用在玻璃表面难以镀金、银、铜等表面加工中。真空沉积法已广泛用于制造汽车用的车内外反射镜（多数用铬）和汽车外侧反射镜（用铝等）。溅射法镀金制造导电玻璃、热反射玻璃及集成电路基板上电极等都已在生产中使用。

4.表面着色

又称扩散着色，是在高温下用着色离子的金属、熔盐、盐类的糊膏涂覆在玻璃表面上，使着色离子与玻璃中离子进行交换，并扩散到玻璃表层中使表面着色。有些利用金属离子还原为原子，原子集聚成胶体而着色。玻璃表面着色后是透明的，表面平滑光洁具有装饰效果等。还可以将釉彩印在或将花纸贴在玻璃制品表面，在烤花窑中以适当温度烘烤，使釉彩牢固附着在制品上，使之美观或注标记。