¿Por qué el vidrio en forma de U-cambia de color?

Como material decorativo arquitectónico de uso común, se espera que el vidrio en forma de U- resista el viento, el sol y la lluvia manteniendo una apariencia estable a largo plazo. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, algunos vidrios en forma de U-pueden experimentar decoloración. A través de la aclaración de conceptos, experimentos de envejecimiento y comparación de datos, hemos identificado las causas subyacentes clave y aclarado las diferencias de durabilidad entre diferentes productos. Esto se puede entender a partir de los siguientes cuatro aspectos:

1. Primero, comprenda la "lógica fundamental" del color y el envejecimiento del vidrio

Para entender por qué el vidrio en forma de U-se decolora, primero debemos aclarar dos conceptos básicos:

1.1 ¿Por qué el vidrio tiene color?

El vidrio en forma de U-es un material transparente y su color está determinado por laluz visible que puede transmitir. Por ejemplo, si el vidrio parece verde es porque absorbe la luz roja y azul de la luz solar y sólo deja que la luz verde llegue a nuestros ojos. La luz del sol contiene no sólo luz visible (roja, naranja, amarilla, verde, etc., visible a simple vista) sino también invisible.rayos ultravioleta (UV)-el factor clave de la decoloración del vidrio.

1.2 La composición del vidrio en forma de U-oculta riesgos de decoloración

La principal materia prima para producir vidrio en forma de U-es la arena, que contiene hierro de forma natural (en forma de iones ferrosos, Fe²⁺), lo que le da al vidrio un tinte verde. Para corregir este color, algunos fabricantes añadenoxidantes de tierras raras(p. ej., dióxido de cerio), que puede hacer que el vidrio se vuelva ligeramente amarillo. Luego añaden compuestos como selenio o manganeso para neutralizar el amarillo, lo que da como resultado un vidrio "blanco brumoso" (no completamente transparente) con una transmitancia de luz reducida.

Un problema mayor es que los oxidantes de tierras raras sufren "fotodegradación" (una reacción física en la que los materiales se decoloran cuando se exponen a ondas electromagnéticas de alta-energía) cuando se exponen a los rayos ultravioleta de la luz solar. Si se utiliza vidrio en forma de U-para muros cortina o paredes exteriores, puede decolorarse y perder brillo en 1 o 2 años. Además, dado que la exposición a la luz solar varía en las diferentes partes del muro cortina, pueden producirse "desigualdades de color" (algunas áreas más oscuras y otras más claras) después de unos años.

Por el contrario, el vidrio flotado comúnmente usado (por ejemplo, vidrio flotado blanco normal o ultra-blanco para muros cortina) no utiliza oxidantes ni agentes blanqueadores de baja-calidad, por lo que apenas se decolora debido a la exposición a los rayos UV.

2. Verifique con experimentos: ¿En qué se diferencian los distintos vasos en forma de U-después del envejecimiento?

Para observar el envejecimiento del vidrio en forma de U-de forma tangible, seleccionamos 3 muestras (llamadas ASG, A y B; ASG es producido por Appleton) para experimentos. El enfoque principal fue "simular la exposición a la luz solar-a largo plazo + medir los cambios en la transmitancia de la luz":

2.1 ¿Cómo simular "viento, sol y lluvia"? Utilice una cámara de prueba de intemperismo UV

Usamos unCámara de prueba de intemperismo UV con tubo fluorescente de 313 nm. Los rayos UV-de onda corta que emite son más fuertes que la luz solar natural, con 24 horas de exposición equivalentes a 3 meses de exposición a los rayos UV al aire libre. Expusimos las muestras durante 480 horas (simulando 5 años) y 960 horas (simulando 10 años) para acelerar el envejecimiento del vidrio.

2.2 ¿Cómo medir los cambios? Utilice un espectrofotómetro profesional

Usamos unEspectrofotómetro Shimadzu SolidSpec-3700/3700DUV, que puede medir con precisión la "transmisión de luz" de la luz visible de diferentes longitudes de onda a través del vidrio. Un cambio mayor en la transmitancia de la luz indica un cambio más obvio en el color del vidrio.

3. Resultados experimentales: la brecha entre el vidrio en forma de U-de alta-calidad y baja-calidad es obvia

Tras 960 horas de envejecimiento (simulando 10 años), los 3 tipos de vidrio presentaban diferencias significativas:

ASG (Appleton) Vidrio en forma de U-: Tenía la transmitancia de luz general más alta, la menor disminución en la transmitancia después del envejecimiento, casi ningún cambio de color visible y la mejor estabilidad.

Vidrio en forma de U-del fabricante A: Su transmitancia de luz era menor que la del ASG. Después del envejecimiento, la transmitancia disminuyó de manera más significativa-especialmente para la luz violeta, que apenas podía atravesarla. El cristal se volvió de un marrón amarillento-marrón opaco.

Vidrio en forma de U-del fabricante B: Tenía la transmitancia de luz inicial más baja y parecía como si estuviera cubierta por una capa de niebla. Después del envejecimiento, no solo su transmitancia disminuyó aún más, sino que también se volvió verde-azulado porque la luz roja no podía pasar. Esta muestra tuvo la decoloración más severa.

En resumen: el vidrio en forma de U-con una alta transmitancia de luz inicial tiende a tener menos decoloración después del envejecimiento. Por el contrario, los productos con baja transmitancia inicial (debido a la adición de agentes blanqueadores de baja-calidad) son propensos a "fealizarse" después de algunos años de uso.

4. Conclusión final: al elegir vidrio en forma de U-, no se centre únicamente en la "apariencia inmediata"

Al seleccionar vidrio en forma de U-, no solo debes centrarte en su color y transparencia cuando lo compres recientemente, sino también priorizardurabilidad-a largo plazo:

Dé prioridad a los productos con una alta transmitancia de luz inicial y una apariencia "cristalina-clara". Evite el vidrio con una "apariencia blanca brumosa" inherente.-Dicho vidrio puede contener aditivos de baja-calidad y es propenso a decolorarse más adelante.

Preste atención a si el fabricante utiliza materias primas de alta-calidad (por ejemplo, contenido de hierro controlado, sin agentes blanqueadores de baja-calidad). Recuerde: la causa principal de la decoloración del vidrio en forma de U-es la "reacción entre los oxidantes/agentes blanqueadores de las materias primas y los rayos UV". Por lo tanto, elegir el producto adecuado puede ayudar a evitar problemas como "desigualdad del color y decoloración" después de algunos años de uso.

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