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什么是自清洁玻璃

发布时间: 2019-03-07 14:44:37   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

自洁玻璃指在通过特殊的工艺后在玻璃表面涂抹一层特殊的涂料后,使得灰尘或者污浊液体(包括含水,甚至含油的液体)都难以附着在玻璃的表面,或者比较容易地被水(或者雨水)冲洗掉,这样玻璃表面非常容易保持清洁,减少了清洁玻璃表面的麻烦。

这种特殊的涂料就是所谓的“易洁涂料”,或者“自洁涂料”。它是利用物体在自然界所具有的二个基本物理特征而开发出来。所谓易洁玻璃就是玻璃表面拥有高疏水性,相近莲花效应,使水无法被玻璃完全沾附,让水滴本身的表面张力产生水滴状的现象,水滴会自然滑落带走尘埃,使玻璃拥有易洁效果,灰尘也将无法堆积, 比起一般玻璃的水渍淤积,长期下来效果有相当明显的差异。

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自洁玻璃主要有两大特点:一是疏水性(也叫“憎水性,英文:Hydrophobe):是指一种物质(的分子)对水有强烈的排斥作用。水在疏水性物体的表面时则会形成一个很大的接触角而成水滴状。我们常见的荷叶就有这种效果。二是亲水性(英文:Hydrophile):是指亲水性指分子能够透过氢键和水分子形成短暂键结,使得水特别容易和亲水性的表面结合。雨水会在玻璃表面形成帘状,冲刷掉表面的污垢。

其中,自洁超亲水玻璃膜中含有一种具有光催化活性的纳米材料,它能吸收一定波长的光,产生自由电子和空穴,使膜表面吸咐的污染物发生氧化还原分解而除去并杀死表面微菌,达到自洁的目的,已有研究表明空气中有机物和氮化物等有害污染分子的除去,一般的室内光线就可以启动的自洁功能;而膜的超亲水性要归结于表面双亲区域的形成,当光照射在膜表面,表面膜中的桥氧键吸收能量发生断裂形成氧的空缺和低价金属离子,后者离解空缺周围的化学吸咐水而形成亲水区域,其它的表面区域则保持疏水状态,而水滴总大于(几个数量级)这些亲水区或疏水区,因此,水滴在经过一定时间光照后的膜表面会完全铺展开来,这种情况类似于二维毛细管现象。所以,从微观来说,膜表面存在亲水区和疏水区,而宏观上表现出超亲水性。

自清洁玻璃的研发和制备对发展新的生态建筑材料和环境协调型材料,保护环境和实现可持续发展具有重要意义。这类新型功能材料的使用面极广,具有广阔的发展和应用前景,可广泛应用在与人们生活环境相关的玻璃和玻璃制品上。在紫外光照射下能够降解有机物,具有杀菌的效果,可以用于医院手术仪器、厨房玻璃等;其超亲水性使空气中的水蒸气不会凝结在玻璃表面,可以用于汽车挡风玻璃及后视镜,浴室镜子,眼睛镜片,仪器仪表玻璃等。其自清洁性能使其广泛用于玻璃幕墙、门窗玻璃、天窗玻璃、家电玻璃、灯具灯罩玻璃等。自清洁玻璃的应用领域还可以不断的拓宽,如空气净化、污水处理、光催化反应器和太阳能电池组件等。