تاریخچه توسعه دنیای شیشه ای

در سال 1994، انگلستان شروع به استفاده از پلاسما برای آزمایش ذوب شیشه کرد. در سال 2003، انجمن صنایع انرژی و شیشه ایالات متحده، یک آزمایش چگالی استخر در مقیاس کوچک از شیشه E و فیبر شیشه ای ذوب پلاسما با شدت بالا انجام داد که بیش از 40٪ در مصرف انرژی صرفه جویی کرد. آژانس توسعه جامع فناوری صنعت انرژی جدید ژاپن همچنین xiangnituo ژاپن و دانشگاه فناوری توکیو را برای ایجاد مشترک آزمایش 1t / D سازماندهی کردند. دسته شیشه در پرواز با گرمایش پلاسما القایی رادیویی ذوب شد. زمان ذوب تنها 2 ~ 3 ساعت بود و مصرف انرژی جامع شیشه تمام شده 5.75mj/kg بود. در سال 2008، xiangnituo یک آزمایش حفاظتی شیشه ای 100 تنی آهک سودا انجام داد و زمان ذوب به 1/10 از نمونه اولیه کاهش یافت، مصرف انرژی 50٪ کاهش یافت، انتشار آلاینده های Co، 50٪ کاهش یافت. آژانس توسعه جامع فناوری صنعت انرژی جدید ژاپن (NEDO) قصد دارد از محلول آزمایش شیشه سودا لیمو 1 تنی برای بچینگ، ذوب در پرواز همراه با فرآیند شفاف سازی فشار زدایی استفاده کند و قصد دارد مصرف انرژی ذوب را به 3767 کیلوژول بر کیلوگرم شیشه در سال 2012 کاهش دهد. .

از نظر مواد اولیه شیشه، از گالن و سرب قرمز برای ذوب شیشه در تاریخ استفاده می شد. شیشه سربی ساخته شده از گالن و سرب قرمز شفاف است و به راحتی شکل می گیرد و حک می شود که به مراتب بهتر از شیشه سودا لیم است. زمانی تصور می شد که این یک پیشرفت است. اما بعداً مردم به تدریج متوجه مضرات آلودگی شیشه سرب شدند. در حال حاضر، اروپا علاوه بر شیشه نوری و شیشه با کیفیت سرب، مجموعه ای از آزمایشات را بر روی مواد الکترونیکی، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه، شیشه سرب از اسباب بازی ها و برخی مواد بسته بندی ممنوع شد. جیوه، کادمیوم و آرسنیک نیز ممنوع شد. از قرن 18 تا قرن 19، آینه های شیشه ای با قلع در پشت شیشه برای انعکاس پوشانده می شدند، اما بسیار سمی بودند. در سال 1835 به جای آن از نقره شیمیایی استفاده شد. در زمان های قدیم از اکسید آرسنیک به عنوان مات کننده برای تولید محصولات یشم بدلی استفاده می شد. دستیابی به این اثر برای سایر مات کننده ها دشوار بود. با این حال، به دلیل سمی بودن، استفاده از آن به عنوان مات کننده ممنوع بوده است. نه تنها از ظروف شیشه ای در تماس با غذا و نوشیدنی به عنوان شفاف کننده به جای اکسید آرسنیک استفاده می شد، بلکه حتی از شیشه نوری نیز برای حذف آرسنیک استفاده می شد، توسعه شیشه های غیر نوری باعث کاهش مصرف منابع تجدید ناپذیر مانند مواد خام و ... انرژی و همچنین مصرف کربن در حمل و نقل. با در نظر گرفتن انگلستان به عنوان مثال، هر بطری شیشه ای 1/10 کاهش می یابد و مصرف 250000 تن شیشه و 180000 تن انتشار CO2 هر سال کاهش می یابد. محققان خارجی همچنین خاطرنشان کردند که کیفیت بطری های شراب 1 گرم کاهش یافته است و شرکت منتشر شده در جو نیز 1 گرم کاهش یافته است. در هوافضا، هوانوردی، حمل و نقل، کاهش جرم شیشه چشمگیرتر است. علاوه بر مقاومت در برابر تشعشع، جرم سیستم نوری فضایی باید کاهش یابد. به عنوان مثال از TiO2 برای جایگزینی PbO, Bao, CDO برای تهیه شیشه نوری با ضریب شکست یکسان استفاده می شود. به منظور کاهش وزن شیشه جلو اتومبیل، از زیر لایه شیشه ای مسطح 2 میلی متری برای تهیه شیشه ایمنی استفاده می شود. این امر به ویژه برای نمایشگرهای صفحه تخت، که در آن ضخامت شیشه از 2 میلی متر به کمتر از 1.5 میلی متر کاهش یافته است، صادق است. ضخامت صفحه نمایش لمسی از 0.5 میلی متر به 0.1 میلی متر کاهش می یابد. ضخامت صفحه نمایش دستگاه الکترونیکی قابل حمل به 0.3 میلی متر کاهش می یابد. Asahi nitzsch در سال 2011 بستر 0.1 میلی متری بدون قلیایی را به روش شناور برای صفحه نمایش لمسی، نمایشگر نسل دوم، نورپردازی و درمان پزشکی تولید کرد. شیشه نازک و شیشه فوق نازک برای زیرلایه و صفحه پوشش سلول های خورشیدی در ماهواره ها، فضاپیماها و فضاپیماها برای صرفه جویی در مصرف انرژی در پرتاب و بهره برداری استفاده می شود. ضخامت بستر و صفحه پوششی به تدریج از 0.1 میلی متر به 0.008 میلی متر کاهش می یابد.

ادغام و هوشمندسازی باعث می شود که همین نوع محصولات شیشه ای دارای عملکردهای چندگانه و تبدیل به نوع جدیدی از مواد جامع با عملکرد دوگانه و چندگانه شوند که باعث می شود نیاز اصلی به استفاده از شیشه چند کاره و تبدیل آن به نوعی شیشه کاربردی باشد. به عنوان مثال، شیشه ساختمان هوشمند آینده دارای عملکردهای کم نور خودکار، عایق صدا، محافظت در برابر حرارت، تصفیه هوا، ضد باکتری و استریل کردن است و همچنین می تواند یکپارچه سازی فتوولتائیک (تولید انرژی سلول خورشیدی)، جمع آوری حرارت خورشیدی، هیدروژن واکنش فوتوکاتالیستی و شیشه را ترکیب کند. دیوار پرده ای برای تشکیل یک ساختمان هوشمند با صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست و استفاده همه جانبه از منابع.

ترکیبی از شیشه و ماده آلی به ترکیب این دو در مقیاس نانو اطلاق می شود که می تواند برهمکنش رابط را تقویت کند، استحکام، ثبات ابعادی، دمای نرم کنندگی بالا و خواص حرارتی بالای شیشه را به خوبی بازی کند. از برش، پردازش پذیری نرم و قابلیت اصلاح پلیمرهای مولکولی کوچک آلی استفاده کنید تا مواد جدیدی را به دست آورید که می توانند طراحی، مونتاژ، مخلوط و اصلاح شوند. عملکردهای جدید مواد هیبریدی را می توان با انتخاب اجزای مختلف آلی، مانند افزودن پلیمرهای رسانا به سیستم آلکوکسید فلزات واسطه به دست آورد. خواص مواد هیبریدی را می توان به طور هدفمند طراحی و تنظیم کرد، مانند افزودن رنگ های آلی یا پلیمرهای کونژوگه p به شبکه شیشه ای برای به دست آوردن مواد نوری با خواص خطی تا غیرخطی. به عنوان مثال، دمای انتقال شیشه ای شیشه کم ذوب فسفات تهیه شده توسط هیبریداسیون به 29 درجه سانتیگراد می رسد.

شیشه سنتی شکننده است که استفاده از آن را تحت تاثیر قرار می دهد. استحکام و تقویت شیشه یک کار تحقیقاتی فوری است. در آینده، باید عمیقاً علل ساختاری ریزترک‌ها، استفاده از فناوری شبیه‌سازی سطح، نحوه جلوگیری از انتشار ترک‌ها، نحوه ترمیم ترک‌ها، نحوه تغییر ویژگی‌های سطحی شیشه، و تقویت شیشه با نانوساختارها را بررسی کنیم. .

در آینده، شیشه سنتی نیاز به بهبود محتوای علم و فناوری، بهبود میزان استفاده از منابع، و حرکت به سمت توسعه سبز و چند منظوره، از گسترش مقیاس صنایع پایین‌رده تا توسعه ارزش افزوده بالا و حرکت به سمت توسعه سبز و چند منظوره دارد. کیفیت بالا در مورد مواد کاربردی، برخی از خواص عالی شیشه را نمی توان جایگزین کرد. قرن بیست و یکم قرن فوتونیک است و فناوری فوتونیک را نمی توان از شیشه فوتونیک جدا کرد که تأثیر زیادی در تولید اطلاعات، انتقال، ذخیره سازی، نمایش، ذخیره سازی، ذخیره سازی، ذخیره سازی، ذخیره سازی و غیره انرژی خورشیدی مهم است. انرژی تجدید پذیر و انرژی پاک و شیشه ماده مهمی برای تولید انرژی خورشیدی است، مانند بستر شیشه ای فوق العاده سفید و صفحه پوشش سلول های خورشیدی، شیشه های رسانای شفاف، به ویژه ادغام ساختمان فتوولتائیک. این یک چشم انداز کاربردی گسترده برای ترکیب تولید انرژی خورشیدی با دیوار شیشه ای دارد.