選擇吸收型隔熱光學(xué)玻璃是一類通過材料內(nèi)部選擇性吸收特定波長光能,實(shí)現(xiàn)“高效隔熱、可見光高透、紅外阻隔”功能的光學(xué)材料。這類玻璃廣泛應(yīng)用于需要降低熱輻射、提升視覺舒適度、保護(hù)設(shè)備或人體免受高溫和強(qiáng)紅外輻射影響的場景,如高端建筑幕墻、汽車天窗、精密儀器窗口、舞臺燈光濾光及護(hù)眼光源系統(tǒng)等。其中,GRB1、GRB3 和 KG5 是具有代表性的三種牌號,它們雖命名體系不同,但均以優(yōu)異的光譜調(diào)控能力著稱。
一、基本原理
這類玻璃屬于體吸收型濾光材料,其隔熱機(jī)制并非依賴表面鍍膜反射熱量(如Low-E玻璃),而是通過在玻璃基體中摻雜特定的金屬離子或半導(dǎo)體微晶,使其對太陽光譜中的近紅外輻射(700–2500 nm)產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收,同時保持對可見光(380–780 nm)的高透過率。吸收的紅外能量轉(zhuǎn)化為熱能后,通過空氣對流或散熱結(jié)構(gòu)散發(fā),從而有效阻止熱量進(jìn)入室內(nèi)或設(shè)備內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)“看得清、曬不熱”的效果。
二、主要牌號解析
1. GRB1 與 GRB3(中國標(biāo)準(zhǔn):成都光明光電)
命名含義:“G”代表“隔”(Ge), “R”代表“熱”(Re), “B”代表“玻璃”(Boli),即“隔熱玻璃”。 基材類型:通常為硅酸鹽或硼硅酸鹽玻璃,具備良好的化學(xué)穩(wěn)定性與機(jī)械強(qiáng)度。 核心特性: GRB1:側(cè)重于可見光高透過 + 中等紅外吸收,適用于對亮度要求高、同時需適度降溫的場合。其可見光透過率可達(dá)85%以上,近紅外(800–1200 nm)區(qū)域有明顯吸收帶。 GRB3:相比GRB1,紅外吸收更強(qiáng)、隔熱性能更優(yōu),但可見光透過率略低(約75–80%),顏色呈淡茶色或淺灰色,更適合高溫強(qiáng)光環(huán)境下的高效隔熱需求。 應(yīng)用場景: 汽車側(cè)窗、天窗(替代傳統(tǒng)染色玻璃) 高端建筑節(jié)能玻璃(配合中空或夾層結(jié)構(gòu)) 投影儀、舞臺燈具的冷光鏡前置濾光片 光學(xué)儀器防熱輻射窗口✅ 優(yōu)勢:無需鍍膜、耐候性好、不易脫層、使用壽命長。
2. KG5(德國 Schott AG 生產(chǎn))
命名來源:Schott 公司的濾光玻璃系列,“K”可能源自德語“Kompensationsglas”或“Kühlglas”(冷卻玻璃),“G”為玻璃,“5”為型號序號。 外觀特征:透明淡綠色或無色,在自然光下幾乎看不出著色感。 核心特性: 極高的可見光透過率(>90% at 550 nm) 在近紅外波段(尤其是800–1000 nm)具有強(qiáng)烈的吸收峰 常被稱為“冷光鏡”(Cold Mirror)的理想搭配材料,用于反射可見光、吸收紅外熱輻射的照明系統(tǒng)中 典型用途: 醫(yī)用內(nèi)窺鏡、手術(shù)無影燈中的隔熱組件 幻燈機(jī)、投影儀、電影放映機(jī)的光源系統(tǒng) 博物館展品照明——防止紅外輻射損傷文物 科研級光學(xué)系統(tǒng)中的熱管理元件✅ 優(yōu)勢:光學(xué)均勻性極佳、耐高溫沖擊、適合精密光學(xué)集成。
三、光譜性能對比(簡要)
牌號 | 可見光透過率 | 紅外吸收能力 | 外觀顏色 | 主要應(yīng)用方向 |
---|---|---|---|---|
GRB1 | >85% | 中等 | 無色~淡黃 | 節(jié)能建筑、汽車玻璃 |
GRB3 | 75–80% | 強(qiáng) | 淡茶色 | 高效隔熱、強(qiáng)光防護(hù) |
KG5 | >90% | 強(qiáng)(窄帶) | 淡綠/近無色 | 精密儀器、醫(yī)療照明 |
🔍 注:實(shí)際性能受厚度影響顯著,常見使用厚度為2.0 mm、3.0 mm 或 4.0 mm。
四、技術(shù)優(yōu)勢與選型建議
體吸收 vs 表面反射:GRB系列和KG5均為體吸收型,相比鍍膜隔熱玻璃,其性能更穩(wěn)定,不受劃傷、潮濕或紫外線老化影響,適合長期戶外或高可靠性應(yīng)用。 與鍍膜組合使用:可作為基板與其他功能膜層(如防反射膜、導(dǎo)電膜)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)多功能一體化。 熱管理設(shè)計(jì):由于吸收的紅外能量會轉(zhuǎn)化為熱量,應(yīng)配合良好散熱結(jié)構(gòu)(如通風(fēng)間隙)使用,避免局部過熱導(dǎo)致玻璃破裂。 替代方案參考: 類似KG5的產(chǎn)品還有:Hoya 的“HA-50”、Melles Griot 的“RG系列”+“WG系列”組合。 國產(chǎn)GRB系列已廣泛替代進(jìn)口產(chǎn)品,在性價(jià)比和本地化服務(wù)上具優(yōu)勢。