Tendència de desenvolupament del vidre

Segons l'etapa de desenvolupament històric, el vidre es pot dividir en vidre antic, vidre tradicional, vidre nou i vidre tardà.

(1) A la història, el vidre antic sol referir-se a l'era de l'esclavitud. A la història xinesa, el vidre antic també inclou la societat feudal. Per tant, el vidre antic es refereix generalment al vidre fabricat a la dinastia Qing. Encara que avui en dia s'imite, només es pot anomenar vidre antic, que en realitat és una falsificació de vidre antic.

(2) El vidre tradicional és una mena de materials i productes de vidre, com ara vidre pla, vidre d'ampolla, vidre per a estris, vidre artístic i vidre decoratiu, que es produeixen mitjançant el mètode de supercooling de fusió amb minerals i roques naturals com a matèries primeres principals.

(3) El vidre nou, també conegut com a vidre funcional nou i vidre funcional especial, és un tipus de vidre òbviament diferent del vidre tradicional en composició, preparació de matèries primeres, processament, rendiment i aplicació, i té funcions específiques com la llum, electricitat, magnetisme, calor, química i bioquímica. És un material intensiu d'alta tecnologia amb moltes varietats, petita escala de producció i actualització ràpida, com ara vidre d'emmagatzematge òptic, vidre de guia d'ones tridimensional, vidre de combustió de forats espectrals, etc.

(4) És difícil donar una definició precisa del futur vidre. Hauria de ser el vidre que es pugui desenvolupar en el futur segons la direcció del desenvolupament científic o la predicció teòrica.

No importa el vidre antic, el vidre tradicional, el vidre nou o el futur, tots tenen la seva comuna i individualitat. Tots són sòlids amorfs amb característiques de temperatura de transició vítrea. Tanmateix, la personalitat canvia amb el temps, és a dir, hi ha diferències de connotació i extensió en diferents èpoques: per exemple, el vidre nou al segle XX es convertirà en vidre tradicional al segle XXI; Un altre exemple és que la ceràmica de vidre era un nou tipus de vidre als anys 50 i 60, però ara s'ha convertit en una mercaderia de producció massiva i material de construcció; Actualment, el vidre fotònic és un nou material funcional per a la investigació i la producció d'assaig. D'aquí a uns anys, pot ser un vidre tradicional molt utilitzat. Des de la perspectiva del desenvolupament del vidre, està estretament relacionat amb la situació política i econòmica d'aquell moment. Només l'estabilitat social i el desenvolupament econòmic poden desenvolupar el vidre. Després de la fundació de la nova Xina, especialment des de la reforma i obertura, la capacitat de producció i el nivell tècnic de la Xina de vidre pla, vidre diari, fibra de vidre i fibra òptica han estat a l'avantguarda del món.

El desenvolupament del vidre també està estretament relacionat amb les necessitats de la societat, que promourà el desenvolupament del vidre. El vidre sempre s'ha utilitzat principalment com a contenidors, i els envasos de vidre representen una part considerable de la producció de vidre. Tanmateix, a la Xina antiga, la tecnologia de fabricació de ceràmica estava relativament desenvolupada, la qualitat era millor i l'ús era convenient. Poques vegades va ser necessari desenvolupar recipients de vidre desconeguts, de manera que el vidre es va mantenir en joieria i art d'imitació, afectant així el desenvolupament global del vidre; No obstant això, a l'oest, la gent està interessada en cristalleria transparent, jocs de vi i altres envasos, cosa que promou el desenvolupament d'envasos de vidre. Al mateix temps, en el període d'ús del vidre per fabricar instruments òptics i instruments químics a l'oest per promoure el desenvolupament de la ciència experimental, la fabricació de vidre de la Xina es troba en l'etapa de "com el jade" i és difícil entrar al palau de ciència.

Amb el progrés de la ciència i la tecnologia, la demanda de la quantitat i varietat de vidre continua augmentant, i la qualitat, la fiabilitat i el cost del vidre també es valoren cada cop més. La demanda de materials energètics, biològics i ambientals per al vidre és cada cop més urgent. El vidre ha de tenir múltiples funcions, dependre menys dels recursos i l'energia i reduir la contaminació i els danys ambientals.

D'acord amb els principis anteriors, el desenvolupament del vidre ha de seguir la llei del concepte de desenvolupament científic, i el desenvolupament verd i l'economia baixa en carboni són sempre la direcció de desenvolupament del vidre. Tot i que els requisits del desenvolupament verd són diferents en diferents etapes històriques, la tendència general és la mateixa. Abans de la revolució industrial, la fusta s'utilitzava com a combustible en la producció de vidre. Els boscos van ser talats i el medi ambient va ser destruït; Al segle XVII, Gran Bretanya va prohibir l'ús de la fusta, per la qual cosa es van utilitzar forns de gresol de carbó. Al segle XIX es va introduir el forn de tanc regenerador; El forn de fusió elèctrica es va desenvolupar al segle XX; Al segle XXI, hi ha una tendència cap a la fusió no tradicional, és a dir, en comptes d'utilitzar forns i gresols tradicionals, s'utilitza la fusió modular, la fusió per combustió submergida, la clarificació al buit i la fusió de plasma d'alta energia. Entre ells, s'han provat en producció la fusió modular, la clarificació al buit i la fusió per plasma.

La fusió modular es realitza sobre la base del procés de preescalfament per lots davant del forn al segle XX, cosa que pot estalviar un 6,5% de combustible. L'any 2004, l'empresa Owens Illinois va realitzar una prova de producció. El consum d'energia del mètode de fusió tradicional era de 7,5 mj/kg, mentre que el del mètode de fusió del mòdul era de 5mu/KGA, estalviant un 33,3%.

Pel que fa a la clarificació al buit, s'ha produït en un forn de dipòsit de mida mitjana de 20 t / D, que pot reduir el consum d'energia de la fusió i la clarificació en un 30%. A partir de la clarificació al buit, s'ha establert un sistema de fusió de nova generació (NGMS).

El 1994, el Regne Unit va començar a utilitzar plasma per a la prova de fusió del vidre. L'any 2003, l'associació de la indústria del vidre i el Departament d'Energia dels Estats Units va dur a terme una prova d'alta intensitat de plasma E de fusió de vidre, prova de forn de tanc petit de fibra de vidre, estalviant més d'un 40% d'energia. La nova agència de desenvolupament tecnològic de la indústria energètica del Japó també va organitzar Asahi nitko i la Universitat de Tecnologia de Tòquio per establir conjuntament un forn experimental d'1 T / D. El lot de vidre es fon en vol mitjançant l'escalfament de plasma d'inducció de radiofreqüència. El temps de fusió és de només 2 ~ 3 h i el consum d'energia global del vidre acabat és de 5,75 MJ / kg.

L'any 2008, Xunzi va realitzar una prova d'expansió de vidre de soda calç de 100 t, el temps de fusió es va reduir a 1/10 de l'original, el consum d'energia es va reduir en un 50%, Co, no, les emissions contaminants es van reduir en un 50%. L'agència de desenvolupament integral de tecnologia de la nova indústria energètica del Japó (NEDO) té previst utilitzar un forn de prova de vidre de calç sodada d'1 t per a la fusió, la fusió en vol combinada amb el procés de clarificació al buit, i té previst reduir el consum d'energia de fusió a 3767 kj / kg de vidre el 2012.