Klaasi arengusuund

Ajaloolise arengujärgu järgi võib klaasi jagada antiikklaasiks, traditsiooniliseks klaasiks, uueks klaasiks ja hiliseks klaasiks.

(1) Ajaloos viitab iidne klaas tavaliselt orjuse ajastule. Hiina ajaloos hõlmab iidne klaas ka feodaalühiskonda. Seetõttu viitab iidne klaas üldiselt Qingi dünastia ajal valmistatud klaasile. Kuigi seda tänapäeval jäljendatakse, saab seda nimetada vaid antiikklaasiks, mis on tegelikult iidse klaasi võlts.

(2) Traditsiooniline klaas on teatud tüüpi klaasmaterjalid ja -tooted, nagu lehtklaas, pudeliklaas, tarbeklaas, kunstklaas ja dekoratiivklaas, mida toodetakse sulatatud ülejahutusmeetodil, mille peamiseks tooraineks on looduslikud mineraalid ja kivimid.

(3) Uus klaas, tuntud ka kui uus funktsionaalne klaas ja spetsiaalne funktsionaalne klaas, on teatud tüüpi klaas, mis ilmselt erineb traditsioonilisest klaasist koostise, tooraine valmistamise, töötlemise, toimimise ja kasutamise poolest ning millel on spetsiifilised funktsioonid, nagu valgus, elekter, magnetism, soojus, keemia ja biokeemia. See on kõrgtehnoloogiline intensiivne materjal, millel on palju sorte, väike tootmismaht ja kiire uuendamine, näiteks optiline salvestusklaas, kolmemõõtmeline lainejuhtklaas, spektraalava põlev klaas jne.

(4) Tulevase klaasi täpset määratlust on raske anda. See peaks olema klaas, mida võidakse tulevikus välja töötada vastavalt teaduse arengu suunale või teoreetilisele prognoosile.

Olenemata iidsest klaasist, traditsioonilisest klaasist, uuest klaasist või tulevasest klaasist, on kõigil oma tavalisus ja individuaalsus. Need kõik on amorfsed tahked ained, millel on klaasistumistemperatuuri omadused. Isiksus aga muutub ajaga, see tähendab, et eri perioodidel on erinevused konnotatsioonis ja laienduses: näiteks 20. sajandi uus klaas muutub 21. sajandil traditsiooniliseks klaasiks; Teine näide on see, et klaaskeraamika oli 1950. ja 1960. aastatel uut tüüpi klaas, kuid nüüdseks on sellest saanud masstoodang ja ehitusmaterjal; Praegu on fotoonklaas uus funktsionaalne materjal uurimis- ja katsetootmiseks. Mõne aasta pärast võib see olla laialt levinud traditsiooniline klaas. Klaasi arengu vaatenurgast on see tihedalt seotud tolleaegse poliitilise ja majandusliku olukorraga. Klaas saab areneda ainult sotsiaalne stabiilsus ja majanduslik areng. Pärast uue Hiina asutamist, eriti pärast reformi ja avamist, on Hiina lehtklaasi, igapäevase klaasi, klaaskiu ja optilise kiu tootmisvõimsus ja tehniline tase olnud maailmas esirinnas.

Klaasi areng on tihedalt seotud ka ühiskonna vajadustega, mis soodustab klaasi arengut. Klaasi on alati kasutatud peamiselt anumatena ja klaasanumad moodustavad olulise osa klaasitoodangust. Kuid vanas Hiinas oli keraamiliste nõude valmistamise tehnoloogia suhteliselt arenenud, kvaliteet parem ja kasutamine mugav. Harva oli vaja arendada tundmatuid klaasanumaid, nii et klaas jäi juveeli- ja kunstikunsti sisse, mõjutades nii klaasi üldist arengut; Läänes aga armastatakse läbipaistvaid klaasnõusid, veinikomplekte ja muid anumaid, mis soodustab klaasanumate arengut. Samal ajal on Hiina klaasitootmine eksperimentaalteaduse arengu edendamiseks läänes optiliste instrumentide ja keemiainstrumentide tootmiseks kasutataval perioodil "jade" staadiumis ja lossi on keeruline siseneda. teadus.

Teaduse ja tehnika arenguga kasvab nõudlus klaasi koguse ja mitmekesisuse järele jätkuvalt ning üha enam hinnatakse ka klaasi kvaliteeti, töökindlust ja maksumust. Nõudlus klaasi jaoks vajalike energia-, bioloogiliste ja keskkonnamaterjalide järele on muutumas üha pakilisemaks. Klaas peab omama mitut funktsiooni, toetuma vähem ressurssidele ja energiale ning vähendama keskkonnareostust ja -kahjustusi.

Ülaltoodud põhimõtete kohaselt peab klaasi arendamine järgima teadusliku arengu kontseptsiooni seadust ning roheline areng ja vähese CO2-heitega majandus on alati klaasi arengusuund. Kuigi rohearenduse nõuded on eri ajalooetappidel erinevad, on üldine suundumus sama. Enne tööstusrevolutsiooni kasutati puitu klaasitootmises kütusena. Metsi raiuti ja keskkonda hävitati; 17. sajandil keelustas Suurbritannia puidu kasutamise, mistõttu hakati kasutama söeküttel tiigli ahjusid. 19. sajandil võeti kasutusele regeneraatorpaagi ahi; Elektriline sulatusahi töötati välja 20. sajandil; 21. sajandil on suund ebatraditsioonilisele sulatamisele ehk traditsiooniliste ahjude ja tiiglite kasutamise asemel kasutatakse modulaarset sulatamist, sukelpõletussulatamist, vaakumselgitamist ja suure energiaga plasmasulatust. Nende hulgas on tootmises katsetatud modulaarset sulatamist, vaakumselgitamist ja plasmasulatamist.

Moodulsulatus toimub 20. sajandil ahju ees eelkuumutamise perioodilise protsessi alusel, mis võimaldab säästa 6,5% kütust. 2004. aastal viis Owens Illinoisi ettevõte läbi tootmistesti. Traditsioonilise sulatusmeetodi energiakulu oli 7,5 mj/kg, moodulsulatusmeetodil aga 5 mu/KGA, säästes 33,3%.

Mis puudutab vaakumselgitamist, siis see on toodetud 20 t / D keskmise suurusega paakahjus, mis võib vähendada sulatamise ja selitamise energiatarbimist umbes 30%. Vaakumselgitamise põhjal on loodud järgmise põlvkonna sulatussüsteem (NGMS).

1994. aastal hakati Ühendkuningriigis kasutama plasmat klaasi sulatamise katses. 2003. aastal viis Ameerika Ühendriikide energeetikaministeerium ja klaasitööstuse assotsiatsioon läbi suure intensiivsusega plasmasulatamise E-klaasi, klaaskiust väikese mahutiga ahju katse, mis säästab rohkem kui 40% energiat. Jaapani uus energiatööstuse tehnoloogiaagentuur korraldas ka Asahi nitko ja Tokyo tehnoloogiaülikooli, et ühiselt rajada 1 T / D katseahi. Klaasipartii sulatatakse lennu ajal raadiosagedusliku induktsioonplasmakuumutusega. Sulamisaeg on vaid 2–3 tundi ja valmis klaasi üldine energiatarve on 5,75 MJ / kg.

2008. aastal viis Xunzi läbi 100 tonni naatriumlubjaklaasi paisumiskatse, sulamisaega lühendati 1/10-ni algsest, energiakulu vähenes 50%, Co, ei, saasteainete heitkogused vähenesid 50%. Jaapani uue energiatööstuse (NEDO) tehnoloogia kõikehõlmav arendusagentuur kavatseb kasutada 1 t lubjalubjaklaasi katseahju partiide valmistamiseks, lennu ajal sulatamiseks koos vaakumselgitamise protsessiga ning plaanib 2012. aastal vähendada sulatusenergia tarbimist 3767 kj / kg klaasi kohta.