En 1994, el Reino Unido comenzó a utilizar plasma para pruebas de fusión de vidrio. En 2003, la asociación de la industria del vidrio y la energía del Departamento de Estados Unidos llevó a cabo una prueba de densidad de piscina a pequeña escala de vidrio E y fibra de vidrio fundidos con plasma de alta intensidad, ahorrando más del 40% de energía. La agencia de desarrollo integral de tecnología de la nueva industria energética de Japón también organizó al xiangnituo de Japón y a la Universidad Tecnológica de Tokio para establecer conjuntamente una prueba de 1t/D. La hornada de vidrio se fundió en vuelo mediante calentamiento por plasma por radioinducción. El tiempo de fusión fue de sólo 2 ~ 3 horas y el consumo total de energía del vidrio terminado fue de 5,75 mj/kg. En 2008, xiangnituo llevó a cabo una prueba de protección de vidrio sodocálcico de 100 toneladas y el tiempo de fusión se redujo a 1/10 del original. El consumo de energía se redujo en un 50% y las emisiones contaminantes de Co, No. se redujeron en un 50%. La agencia de desarrollo integral de tecnología de la nueva industria energética de Japón (NEDO) planea utilizar 1 t de solución de prueba de vidrio sodocálcico para el procesamiento por lotes, la fusión en vuelo combinada con el proceso de clarificación por descompresión, y planea reducir el consumo de energía de fusión a 3767 kJ/kg de vidrio en 2012. .
En cuanto a las materias primas del vidrio, en la historia se utilizaron galena y minio para fundir el vidrio. El vidrio de plomo hecho de galena y minio es transparente y fácil de moldear y tallar, lo que es mucho mejor que el vidrio de cal sodada. Alguna vez se pensó que esto era un progreso. Pero más tarde, la gente descubrió gradualmente el daño de la contaminación por vidrio con plomo. En la actualidad, además del vidrio óptico y el vidrio de calidad con plomo, Europa ha realizado una serie de experimentos con materiales electrónicos, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio, vidrio Se prohibió el plomo en los juguetes y en algunos materiales de embalaje. También se prohibieron el mercurio, el cadmio y el arsénico. Desde el siglo XVIII hasta el siglo XIX, los espejos de vidrio estaban recubiertos con estaño en la parte posterior del vidrio para reflejar, pero eran altamente tóxicos. En 1835 se utilizó en su lugar plata química. En la antigüedad, el óxido de arsénico se utilizaba como opacificante para fabricar productos de imitación de jade. El efecto fue difícil de lograr para otros opacificantes. Sin embargo, debido a su toxicidad, hace tiempo que está prohibido su uso como opacificante. No sólo los envases de vidrio en contacto con alimentos y bebidas se utilizaron como clarificador en lugar de óxido de arsénico, sino que incluso el vidrio óptico también se utilizó para eliminar el arsénico. El desarrollo del vidrio no óptico ha reducido el consumo de recursos no renovables como materias primas y energía, así como el consumo de carbono en el transporte. Tomando como ejemplo el Reino Unido, cada botella de vidrio se reduce en 1/10, y cada año se reduce el consumo de 250.000 toneladas de vidrio y 180.000 toneladas de emisiones de CO2. Los estudiosos extranjeros también señalaron que la calidad de las botellas de vino disminuyó en 1 g, y el co emitido a la atmósfera también disminuyó en 1 g. En el sector aeroespacial, la aviación y el transporte, la reducción de la masa del vidrio es más significativa. Además de la resistencia a la radiación, es necesario reducir la masa del sistema óptico espacial. Por ejemplo, el TiO2 se utiliza para reemplazar PbO, Bao y CDO para preparar vidrio óptico con el mismo índice de refracción. Para reducir el peso del parabrisas del automóvil, se utiliza un sustrato de vidrio plano de 2 mm para preparar el vidrio de seguridad. Esto es especialmente cierto para las pantallas planas, donde el espesor del vidrio se ha reducido de 2 mm a menos de 1,5 mm; El grosor de la pantalla táctil se reduce de 0,5 mm a 0,1 mm; El grosor de la pantalla de los dispositivos electrónicos portátiles se reduce a 0,3 mm. En 2011, Asahi nitzsch produjo un sustrato libre de álcalis de 0,1 mm mediante el método de flotación para pantallas táctiles, pantallas de segunda generación, iluminación y tratamientos médicos. Se utiliza vidrio fino y vidrio ultrafino para el sustrato y la placa de cubierta de las células solares en satélites, naves espaciales y naves espaciales para ahorrar consumo de energía durante el lanzamiento y la operación. El espesor del sustrato y de la placa de cubierta se reduce gradualmente de 0,1 mm a 0,008 mm.
La integración e intelectualización hacen que el mismo tipo de productos de vidrio tengan múltiples funciones y se conviertan en un nuevo tipo de material integral con funciones duales y múltiples, lo que hace que la necesidad original de utilizar vidrio multifuncional y convertirlo en una especie de vidrio funcional. Por ejemplo, el futuro vidrio inteligente para edificios tiene las funciones de atenuación automática, aislamiento acústico, protección térmica, purificación del aire, antibacteriano y esterilización, y también puede combinar integración fotovoltaica (generación de energía de células solares), recolección de calor solar, reacción fotocatalítica de hidrógeno y vidrio. Muro cortina para formar un edificio inteligente con ahorro de energía, protección del medio ambiente y utilización integral de recursos.
El híbrido de vidrio y materia orgánica se refiere a la combinación de los dos en la escala nanométrica, que puede fortalecer la interacción de la interfaz, aprovechar al máximo la rigidez, la estabilidad dimensional, la alta temperatura de reblandecimiento y las altas propiedades térmicas del vidrio, y también aprovechar el cizallamiento, la procesabilidad suave y la modificabilidad del polímero orgánico de pequeño peso molecular, para obtener nuevos materiales que puedan diseñarse, ensamblarse, mezclarse y modificarse. Se pueden obtener nuevas funciones de los materiales híbridos seleccionando diferentes componentes orgánicos, como la adición de polímeros conductores al sistema de alcóxidos de metales de transición. Las propiedades de los materiales híbridos se pueden diseñar y ajustar de manera específica, como agregar tintes orgánicos o polímeros p-conjugados a una red de vidrio para obtener materiales ópticos con propiedades lineales a no lineales; Por ejemplo, la temperatura de transición vítrea del vidrio de fosfato de bajo punto de fusión preparado mediante hibridación es tan baja como 29 ℃.
El vidrio tradicional es frágil, lo que afecta a su uso. La resistencia y el fortalecimiento del vidrio es una tarea de investigación urgente. En el futuro, necesitamos explorar en profundidad las causas estructurales de las microgrietas, utilizar tecnología de simulación de superficies, cómo prevenir la propagación de grietas, cómo curar grietas, cómo cambiar las características de la superficie del vidrio y cómo fortalecer el vidrio con nanoestructuras. .
En el futuro, el vidrio tradicional debe mejorar el contenido de ciencia y tecnología, mejorar la tasa de utilización de los recursos y avanzar hacia un desarrollo ecológico y multifuncional, desde la expansión a escala de la industria de baja gama hasta el desarrollo de alto valor agregado y alta calidad. En cuanto a los materiales funcionales, algunas de las excelentes propiedades del vidrio no se pueden sustituir. El siglo XXI es el siglo de la fotónica, y la tecnología fotónica no se puede separar del vidrio fotónico, que tiene una gran influencia en la generación, transmisión, almacenamiento, visualización, almacenamiento, almacenamiento, almacenamiento, almacenamiento, etc. de la información. La energía solar es un importante energía renovable y energía limpia, y el vidrio es un material importante para la generación de energía solar, como el sustrato de vidrio ultra blanco y la placa de cubierta de las células solares, el vidrio conductor transparente, especialmente la integración de edificios fotovoltaicos. Tiene una amplia perspectiva de aplicación para combinar la generación de energía solar con un muro cortina de vidrio.
Hora de publicación: 11-jun-2021