屏相竞争。17、18世纪，由于用彩釉在玻璃上涂色，彩色玻璃画窗一度衰落。直到19世纪才复兴，特别是19世纪后期，彩色玻璃画窗再度为
各方面所接受，如英国牛津的基督教堂、索尔兹伯里和伯明翰大教堂的彩色玻璃画窗等。
虽然公元2世纪罗马的教堂就采用了彩色玻璃画窗，但在罗马并没有得到很大发展，而在西欧、北欧等地区的教堂得到广泛应用，其原因有两大方面，一方面是西欧、北欧比较寒冷，玻璃窗除遮风挡雨以外，透光性比纸张、贝壳都要强，密闭性也较好，冬季温暖阳光可通过玻璃窗直射到室内，并且减少室内热量向室外散失，具有很好的接纳阳光、抗拒风寒的作用；另一方面是适合于哥特式宗教建筑的需要，在高大空旷、庄严肃穆的教堂内，彩色玻璃画窗对光的效果比其他材料更加直接和强烈，特别是光投射到镶嵌的彩色玻璃宗教神像，随着光源及其强度变化，可产生变幻无穷的视觉效果，强化了宗教神秘气氛，因此有人将彩色玻璃画窗称为教堂玻璃。中世纪欧洲教堂中的彩色玻璃画窗图案、人物和国外现代彩色镶嵌玻璃见图44—47。

19世纪末20世纪初彩色玻璃画窗走出了教堂，建筑家、玻璃艺术家不仅将其用于教堂，而且用于宾馆、会堂、学校、茶室的门窗，还有室内大堂、屏风、问壁，也有用于灯罩和室内固定家具的装饰。20世纪50年代以后，彩色玻璃画有了创造的发展，出现很多艺术流派，法国和德国艺术家作出了新的贡献。

我国改革开放以来，随着人们对居住环境要求愈来愈高．艺术气氛逐步引重视，我国艺术家将彩色玻璃画用于幕墙，一改玻璃幕墙的单调感觉，烘托出建筑的高贵、典雅而又充满神秘气氛。彩色玻璃画还用于穹顶、隔断、廊柱、扶手和其他室内装饰，以及灯具、灯箱等，无沦是大型建筑、酒店、剧院、博物馆、学校、医院．还是小型公司、企业、住宅、别墅、公寓．采用彩色玻璃画窗日益增多。现代彩色玻璃画窗除了单独使用镶嵌彩色玻璃、彩绘玻璃、斑纹玻璃、彩色透明玻璃马赛克(水晶马赛克)这些材料之外，还有同时运用数种材料，如用整体着色玻璃、彩色乳浊玻璃、贴层彩色平板玻璃、斑纹玻璃、彩绘玻璃等，另外还使用了多种表面处理技术，如彩绘色釉、喷绘涂料、扩散着色、描金、研磨、抛光、雕刻、冰花、冰砂、磨砂、喷砂、蒙砂、蚀刻等手段：
15．1镶嵌玻璃的内涵和特点
镶嵌玻璃(stained glass)是指用各种有色玻璃镶嵌成各种图象的门、窗、画屏。对英语中stained glass学者有不同的解释，简明不列颠百科全书(Concise Encyclopaedia Britannica)中译本1985年版第2卷188贞泽为彩色玻璃画窗；中国硅酸盐学会编译的玻璃制造词典(Dictionary of Glass Making)1988年版第17l页则将stained glass window译为着色玻璃窗；有的学者将stained glass称为彩绘玻璃，而将mosaic giass译为镶嵌玻璃。笔者根据各学者论文与著作中所附照片和国际玻璃会议中的报告，结合笔者在意大利、英、法、德、俄、西班牙、梵蒂冈等国家的教堂实际考察，认为采用简明不列颤百科全书的译名较妥当，stained glass是彩色玻璃画窗，至于mosaic glass还是译为玻璃马赛克较好，因为此译名已为国内人们所熟悉，马赛克虽然也可以进行镶嵌成各种图案、花鸟和人像等画面，但马赛克基本是不透明的，而且大都为小方块，仅用于拼凑、镶嵌为壁
画、画屏、墙壁、地面、穹顶、天花板等处使用，不能用作采光的玻璃画窗。所以笔者认为镶嵌玻璃的特点为：
(1)镶嵌在铅或其他金属框架内；
(2)大都为透明的彩色平板玻璃，也有彩色乳浊玻璃；
(3)根据金属框架图切裁成各种形状；
(4)根据构图需要，可在无色玻璃和有色玻璃上绘彩釉、喷绘涂料、上金、雕刻、蒙砂、蚀刻等表面装饰后再镶嵌。
镶嵌玻璃窗的制造工艺流程如图48所示。
根据镶嵌玻璃窗安装的场所、尺寸、受力情况，结合艺术要求，作出镶嵌玻璃图案设计，用水彩画出实际效果，或用电脑绘出效果图，经客户认同后，用电脑进行放大到l：
l，与实际尺寸一致，然后由电脑画出放样模板，用透明剪下模板，作为切割玻璃的依据，用人工切割或用异形靠模切割机切割。完成l：l放大图样后，即可绘制镶嵌铅条的施工图，先分成若干个局部图，按此图样选择铅条，一般铅条厚2mm。用铅条将彩色玻璃镶嵌成各个局部图，同时用电烙铁熔化焊丝，将已镶嵌好彩色玻璃的各个局部画面拼成原作图样，再将各个局部画之问的铅条焊接起来，就使镶嵌好的彩色玻璃成为一个完整的原作画面。
焊接好镶嵌玻璃的铅条后，就需要嵌油灰，将油灰加桐油混合成膏状。嵌入铅条和玻璃之间的缝隙，使之牢固，并加深色泽，增强铅条的厚重感。最后根据镶嵌玻璃整体的牢固程度、受力状态和抗风压情况，在有些接点上焊铁丝加固，以使安装时能和窗框上的铁条相连接，增强牢度。
玻璃艺术家在作镶嵌玻璃画时，除了选择市场上能购买到的彩色玻璃外，必要时还需要手工彩绘，如人物的脸部、手部，需要多次描绘色釉与烧成，譬如第1次用黑色釉描绘轮廓线并烧成，第2次再施底色釉并烧成，第3次绘暗部的色釉，然后烧成，第4次是在前3次施釉烧成后，画面中的轮廓线、底色、暗部均已形成的基础上，再用色釉进行中间层次的描绘，即细部的刻画，然后经烧成，使镶嵌玻璃中色彩层次更为丰富。
由于铅条比较柔软，易于弯曲成形，剪切也方便，同时不易受大气侵蚀风化，与雨水作用也不易生锈，价格低廉，所以成为镶嵌玻璃常用的材料。铅条有扁平形、圆形、u形、工字形等多种，尺寸大小不同，软硬程度也有区别，可根据需要选择。
铅为有害物质，欧盟从2007年7月起，很多产品都禁用铅，因此镶嵌玻璃也需要用其他材料代替。最适合的材料为铜，铜的柔展性好，化学稳定性也不错，有时为了达到深沉的效果，可用酸洗变色。
镶嵌用的彩色平板玻璃颜色品种比较多，用量比较少，一般采用机筒法、贴层法、浇注法、辊压法生产，对于用量很少又很薄的彩色平板玻璃，也有采用冕冠法制作的。
15．2镶嵌彩色平板玻璃
镶嵌用彩色平板玻璃历史已悠久，但随着时代的进展，这些玻璃成分也有所变化。公元lO世纪或之前，镶嵌用彩色平板玻璃基础成分为Si02一CaO—Na20系统，其中K：O含量很少，Na／K比在10一20之间，M90含量也不多，Ca／Mg比在3一10之间；Si02+A1203+Fe20，含量在65％一70％之间，之后K20的含量超过Na：0含量，成为SiO：一CaO—K：O系统，Na／K比在0．1一O．3之间。成分变化的原因在于欧洲应用了大量含K：O的草木灰作原料，同时钾钙玻璃料性比较长，便于成形，少数镶嵌玻璃成分引入PbO，基础成分为Si02一PbO—K，0系统，其成分范围(质量分数)为Si02+A1203 40％一48％、PbO 25％～35％、K二()l 5％～20％，玻璃折射率提高，光泽度好，料性更长，易于成形和加工，但耐酸性较差。
为了得到颜色纯正的玻璃，玻璃中Fe：0；含量不应超过0．I％，制造蔷薇色玻璃时，Fe：0，含量1、应超过0．05％。国内器皿玻璃厂生产的有色玻璃中，Fe：O，的含量往往低于此值。现代镶嵌玻璃用离子着色的彩色平板玻璃，基本上为钠钙硅酸盐成分系统，只有用疏硒化镉若包的!f‘色、黄色、橙色玻璃，在钠钙硅酸盐基础成分中加入B：0，、nO、K：0。坩埚窑内熔制，人工用圆筒或冕冠法吹制成形彩色平板玻璃，或人工浇注与辊压成肜彩色平板玻璃，可采用艺术玻璃与器皿玻璃所用彩色玻璃成分．不必另行配制成分。15．2．1 整体着色玻璃成分采用机械压延法或垂直引上法生产彩色玻璃时．所用玻璃成分除了考巷玻璃色泽和物理、化学性质外，还必须满足成肜机所需的粘度一温度曲线和硬化曲线。为了方便起见，就以压延法和垂直引上法生产普通无色平板玻璃成分作为基础成分，对用离子着色剂的彩色玻璃完全适合，对半导体微晶着色硫硒化镉的红色、黄色玻璃，则需要加入13％ZnO，在熔化时，锌与硫和硒化物生成ZnS和ZnSe，减少Se、S的挥发，冷却时再生成CdS和CdSe，使玻璃着色。

表18中Nol为茶色玻璃，利用Fe。S。着色基团着色，即俗称为硫碳着色，加入少量碳粉，保持还原气氛；N02为绿色，用氧化气氛；N03为蓝色，在氧化气氛下熔制；N04为紫色，要保持氧化气氛，当Mn：O，还原为MnO，玻璃就不着色；N05为天蓝色．在氧化气氛下熔制；N06为玫瑰色，着色很微弱；N07为灰色，也需要氧化气氛；N08为红色，需在中性或弱还原气氛中熔化；N09为橙黄色，在中性或弱还原气氛中熔化；Nol0为黄色，也需在中性或弱还原气氛中熔化。
彩色玻璃生产时，对原料质量必须严格要求，特别是天然原料中杂质氧化钦，在氧化条件下使玻璃着成黄绿色，在还原条件下熔化时着成蓝绿色。当制造浅色玻璃时，着色剂产生的浅色为铁着成的颜色所遮盖，导致玻璃产生灰暗色调。在某些情况下，氧化铁与着色剂相互作用，生成不希望的有色化合物，如铁|弓硒，生成铁的硒合物，使玻璃着成褐色。对彩色玻璃来讲，要求原料中氧化铁杂质含量低于O．05％，粉红色玻璃氧化铁含量应更少些。用离子着色的彩色平板玻璃，对可见光的透过率曲线如图49所示，用半导体微晶着色和硫碳着色的彩色平板玻璃可见光透过曲线如图50所示。各种彩色平板玻璃对可见光透过率见表19。

可见光的总透过率根据着色剂的浓度而波动，着色剂浓度愈高，，鬯，透光率愈低。根据艺术设计及安装门窗透光率的需要来选择不同颜色的玻璃；也可根据总透光率的要求来调整着色剂的浓度。彩色玻璃配色的数量可能很多，国外也制成几千种色凋的彩色玻璃。镶嵌用彩色玻璃不像有色光学玻璃、滤光玻璃和信号玻璃对色度坐标、主波长、色纯度、总透过率的数值有严格要求的指标，为了艺术设计时选择颜色玻璃，要考虑颜色玻璃制造企业和施工单位的方便，仅依赖色彩的感觉还是不够的，因此制定了色卡(色板)．将色卡(色板)上色名和孟塞尔符号相对照，既有感性认识，又有科学的定量，无论对艺术设计、玻璃制造和施工都有标准，以便检查。按叶洪盘所编的颜色科学一书所介绍的颜色有200多种，但玻璃艺术家所采用的彩色玻璃远远超过此数值，有2 000种以上。玻璃技术人员要根据艺术家所确定的色卡上的颜色，进行玻璃成分设计，往往不足采用一种着色剂，而是采用两种以上的着色剂，多种着色剂按一定比例配制，通过不断的试验，才得到要求的多种彩色玻璃。为了减少试验次数，缩短研发时间和成本，在已知要求彩色玻璃可见光透过率曲线的前提下，如何有目的地选择彩色玻璃基础成分和着色剂的用量，可以采用俄罗斯科学家Pelven和Mazurin所开发的Sci Glass 6．6版本(2006年6月版)，根据提供的透过率曲线即可选择出几种有色玻璃成分。
由一种彩色玻璃更换为另一种彩色玻璃，需要考虑着色剂的性质和着色能力，使所得中间色玻璃液的数量最少，也就是换料时产生的废品率最低，必须按一定顺序：肉红色(蔷薇色)一紫色一茶黄色一浅绿色一蓝色一紫水晶色。这样换料的顺序是以一系列的原理为基础。以硒着成的肉红色很微弱，且只有无色玻璃才能着成这种颜色，微弱的肉红色易于被其他任何颜色所遮盖，对以后熔化玻璃颜色的改变没有任何影响。
在氧化锰着成紫色玻璃中，氧化锰大部分以Mn“氧化亚锰(MnO)形式存在，不能使玻璃着色。当向配合料中加入还原剂碳粉时，Mn：0，很容易变成MnO，所以将玻璃紫色改为茶色(琥珀色)，要向配合料加入碳粉，并在还原气氛中熔化玻璃，由于玻璃中Mn：0，被还原而生成不着色的MnO，因而Mn：0，着成的紫色迅速消失，这时玻璃将由硫碳着色起作用而着成茶色，不是形成紫色和茶色的混合色调。
氧化锰着成紫色玻璃，在变为茶色之后再变成浅绿色，是通过玻璃成分中加入氧化铬而得到的。除了加人氧化铬以外，玻璃配合料中需加入氧化剂硝酸盐，在氧化气氛条件中熔化，这样氧『七气氛与还原气氛中和，
也使茶色减弱，氧化铬的着色剂作用才显现出来，玻璃变成浅绿色。玻璃的监色是由氧化钴着色的，氧化钴
的着色能力很强，配合料中加入氧化钴可使蓝色迅速遮盖浅绿色。紫水晶色是由氧化钴和氧化锰一起加入
到配合料中而获得的，这样的改变玻璃颜色的程序，形成一种新的颜色，不会使玻璃产生混杂的厌暗色凋，蓝
色将转变为紫水晶色。

对于硒硫化镉半导体微晶着色的玻璃来讲，颜色改变可采用下列顺序：金黄色一橙黄色一红色(硒镉红)，由于金黄色是在配合料中仅加入硫化镉而得到的，而橙黄色和红色是由于配合料中同时加入硫化镉和硒化镉得到的。因此从黄色玻璃到橙色玻璃，只要在配合料中加入适量硒化镉就可以，而从橙色玻璃到红色玻璃，也只要硒化镉比例逐步增加，因此全都中间色是纯净的。
用铜着色的玻璃，则遵循深红色(铜红)一浅蓝色一绿色一深绿色的变色顺序是合理的。铜红玻璃中自日人氧化亚铜(Cu：0)和还原剂(金属锡粉、酒石酸)才能得到红色．如加入氧化铜(CuO)和氧化剂，此时玻璃熔化过程在氧化剂作用下，胶体(Cuo)被氧化成CuO，红色消失而成浅蓝色。深绿色玻璃是由氧化铜和氧化铬着色的，在浅蓝色玻璃中再加入氧化铬，这样玻璃随氧化铬的逐步增加，就由浅蓝色变成绿色再到深绿色。
有色玻璃变换颜色时，特别在池窑中换料，必须逐步进行，每次改变不能太大。池窑中换颜色，可分为运行中换料和放料、冲洗、投料两种方法。前面介绍的用氧化锰着成紫色、硫化镉着成金黄色以及铜着色的玻璃换色顺序，就可用在运行中换料，如由茶色换成绿色，即可在运行中换料，也就是一边生产、一边换料，其中会产生一些不合格的中间色产品，但总体换料时间比较短，16～20 h即可。当换料顺序与前面介绍的顺序相反，则需要先放料，再清洗，最后再投需要颜色的配合料，总的时间需要96 h左右。
15．2．2 镶嵌彩色平板玻璃制造工艺彩色平板玻璃的特点是颜色品种特别多．上千种甚至上万种，每块面积都不大，需要量也不大，如采用浮法、大平拉(格法)等大规模生产方法，设备投资太高，产量太大，变更颜色品种不易，虽然蓝色、绿色、灰色、茶色等整体着色吸热玻璃采用浮法生产，但对镶嵌玻璃来说，产量远远超过需要。至于小浮法，设备投资虽然较低，但变换颜色品种同样不易，且锡槽中的还原气氛对需要氧化气氛的玻璃成分、着色剂均有不利影响。国内外实际应用制备彩色乎板玻璃方法可分为：
(1)冕冠法。是最古老的平板玻璃制造方法，大约在公元3世纪，古罗马即用此法制造小块平板玻璃，配合料在坩埚窑内熔化，每个坩埚可熔化一种颜色的玻璃料，且每天都可变更颜色，成形过程如图5l所示。

由于扩口后的扁平料泡(见图5l的e和f)与古代的冕冠(ClOWn)形成相似，故称冕冠法，或称王冠法。近代利用此法可制造2-3 mm、直径最大达1．5 m的平板玻璃。采用此法成形，产品尺寸受到限制(不能太大)，玻璃平直度也有一定影响，表面或多或少有些曲率，但此法比较简单，小作坊也可制作，切裁成小片再拼成图案后，肉眼不一定能观察到平直度的不足。
(2)吹筒法。吹筒法制造平板玻璃与冕冠法有类似之处，起源于欧洲，比冕冠法晚，其成形过程如图52所示。在成形过程中，需要不断烘烤，以保持成形所需温度，摊平则在摊平窑内进行。吹筒法不仅可人工成形，也可利用机械成形。1902年美国拉贝尔斯将其产业化，可以吹制直径达1 rn、长20 m的巨大圆筒，称为机筒法或拉贝尔斯(Lubbers)法。垂直引上法未发明以前，机筒法成为制造平板玻璃的主要方法，直到1914年以后才为垂直引上法所取代。作为大规模机械化生产方法，吹筒法与垂直引上法、平拉法、浮法相比，已无任何优点可言，但作为少量的人工制作彩色平板玻璃，吹筒法制作尺寸比冕冠法要大。表面质量比压延法要好，不经过研磨抛光即可直接应用，至今仍为艺术家工作室和小作坊所应用。
(3)压延法。压延法可分为单辊压延和双辊压延两种方法。公元1688年左右，欧洲开始采用手工单辊压延法制作平板玻璃，主要为一个铁制工作台，将在坩埚内熔化好的玻璃熔体浇铸在工作台上，再用石棉辊将玻璃熔体辊压为平板玻璃，其工艺过程如图53所示。
与冕冠法、吹筒一摊平法对比，单辊压延法对操作工人技术水平要求不高，能适应不同硬化速度的玻璃，即使硬化速度快也能压延，这样就可应用到不同类型的玻璃成分。单辊压延法还可制作很厚的玻璃，如25 mlrl以上的玻璃，以供制备深浮雕屏风用。
双辊压延法是在单辊压延法的基础上发展，其制作工艺如图54所示。用铁勺将熔化好的玻璃液倒入两个辊子间，两个辊子反向旋转，即压成平板玻璃。双辊压延法需采用机械传动，生产效率比单辊压延法要高，批量生产时厚度波动比较小，压延后可直接送入退火窑内退火。
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