روند توسعه شیشه

با توجه به مرحله توسعه تاریخی، شیشه را می توان به شیشه باستانی، شیشه سنتی، شیشه جدید و شیشه دیرهنگام تقسیم کرد.

(1) در تاریخ، شیشه باستانی معمولاً به دوران برده داری اشاره دارد. در تاریخ چین، شیشه باستانی شامل جامعه فئودالی نیز می شود. بنابراین، شیشه باستانی به طور کلی به شیشه های ساخته شده در سلسله چینگ اشاره دارد. اگرچه امروزه از آن تقلید می شود، اما فقط می توان آن را شیشه عتیقه نامید که در واقع یک شیشه جعلی باستانی است.

(2) شیشه سنتی نوعی از مواد و فرآورده های شیشه ای است، مانند شیشه تخت، شیشه بطری، شیشه ظروف، شیشه هنری و شیشه تزئینی که به روش فوق خنک سازی مذاب با مواد معدنی و سنگ های طبیعی به عنوان مواد اولیه اصلی تولید می شود.

(3) شیشه جدید که به عنوان شیشه کاربردی جدید و شیشه کاربردی خاص نیز شناخته می شود، نوعی شیشه است که آشکارا از نظر ترکیب، تهیه مواد اولیه، پردازش، عملکرد و کاربرد با شیشه سنتی متفاوت است و دارای عملکردهای خاصی مانند نور است. الکتریسیته، مغناطیس، گرما، شیمی و بیوشیمی. این یک ماده فشرده با تکنولوژی بالا با انواع مختلف، مقیاس تولید کوچک و ارتقاء سریع است، مانند شیشه ذخیره نوری، شیشه موجبر سه بعدی، شیشه سوزاننده سوراخ طیفی و غیره.

(4) ارائه یک تعریف دقیق از شیشه آینده دشوار است. این باید شیشه ای باشد که ممکن است در آینده با توجه به جهت توسعه علمی یا پیش بینی نظری توسعه یابد.

فرقی نمی کند شیشه باستانی، شیشه سنتی، شیشه جدید یا شیشه آینده، همه مشترکات و فردیت خود را دارند. همه آنها جامدات آمورف با مشخصات دمای انتقال شیشه ای هستند. با این حال، شخصیت با گذشت زمان تغییر می کند، یعنی تفاوت هایی در مفهوم و گسترش در دوره های مختلف وجود دارد: به عنوان مثال، شیشه جدید در قرن بیستم در قرن بیست و یکم به شیشه سنتی تبدیل می شود. مثال دیگر این است که شیشه سرامیک نوع جدیدی از شیشه در دهه های 1950 و 1960 بود، اما اکنون به یک کالا و مصالح ساختمانی تولید انبوه تبدیل شده است. در حال حاضر، شیشه فوتونیک یک ماده کاربردی جدید برای تحقیقات و تولید آزمایشی است. در چند سال آینده، ممکن است به یک لیوان سنتی پرکاربرد تبدیل شود. از منظر توسعه شیشه، ارتباط تنگاتنگی با وضعیت سیاسی و اقتصادی آن زمان دارد. تنها ثبات اجتماعی و توسعه اقتصادی می تواند شیشه را توسعه دهد. پس از تأسیس چین جدید، به ویژه از زمان اصلاحات و باز شدن، ظرفیت تولید چین و سطح فنی شیشه تخت، شیشه روزانه، فیبر شیشه و فیبر نوری در خط مقدم جهان قرار گرفته است.

توسعه شیشه نیز ارتباط تنگاتنگی با نیازهای جامعه دارد که باعث توسعه شیشه خواهد شد. شیشه همیشه به عنوان ظروف مورد استفاده قرار می گرفته است و ظروف شیشه ای بخش قابل توجهی از خروجی شیشه را تشکیل می دهند. با این حال، در چین قدیم، فناوری ساخت ظروف سرامیکی نسبتاً توسعه یافته بود، کیفیت بهتری داشت و استفاده راحت بود. به ندرت نیاز به ساخت ظروف شیشه ای ناآشنا بود، به طوری که شیشه در جواهرات و هنرهای بدلی باقی می ماند، بنابراین بر رشد کلی شیشه تأثیر می گذاشت. با این حال، در غرب، مردم به ظروف شیشه ای شفاف، مجموعه های شراب و سایر ظروف علاقه مند هستند که باعث توسعه ظروف شیشه ای می شود. در عین حال، در دوره استفاده از شیشه برای ساخت ابزار نوری و آلات شیمیایی در غرب برای توسعه علوم تجربی، شیشه‌سازی چین در مرحله «یشم مانند» قرار دارد و ورود به کاخ دشوار است. علم

با پیشرفت علم و فناوری، تقاضا برای کمیت و تنوع شیشه همچنان در حال افزایش است و کیفیت، قابلیت اطمینان و قیمت شیشه نیز به طور فزاینده ای ارزش گذاری می شود. تقاضا برای انرژی، مواد بیولوژیکی و محیطی برای شیشه روز به روز ضروری تر می شود. شیشه باید چندین کارکرد داشته باشد، کمتر به منابع و انرژی متکی باشد و آلودگی و آسیب های زیست محیطی را کاهش دهد.

با توجه به اصول فوق، توسعه شیشه باید از قانون مفهوم توسعه علمی پیروی کند و توسعه سبز و اقتصاد کم کربن همیشه جهت توسعه شیشه است. اگرچه الزامات توسعه سبز در مراحل مختلف تاریخی متفاوت است، اما روند کلی یکسان است. قبل از انقلاب صنعتی از چوب به عنوان سوخت در تولید شیشه استفاده می شد. جنگل ها قطع شد و محیط زیست ویران شد. در قرن هفدهم، بریتانیا استفاده از چوب را ممنوع کرد، به همین دلیل از کوره‌های بوته‌ای با سوخت زغال سنگ استفاده می‌شد. در قرن 19، کوره مخزن احیا کننده معرفی شد. کوره ذوب الکتریکی در قرن بیستم توسعه یافت. در قرن بیست و یکم گرایش به ذوب غیر سنتی وجود دارد، یعنی به جای استفاده از کوره ها و بوته های سنتی، از ذوب مدولار، ذوب احتراق غوطه ور، شفاف سازی خلاء و ذوب پلاسمای پر انرژی استفاده می شود. در میان آنها، ذوب مدولار، شفاف سازی خلاء و ذوب پلاسما در تولید آزمایش شده اند.

ذوب مدولار بر اساس فرآیند دسته ای پیش گرمایش در جلوی کوره در قرن بیستم انجام می شود که می تواند 6.5٪ در مصرف سوخت صرفه جویی کند. در سال 2004، شرکت Owens Illinois یک آزمایش تولید انجام داد. مصرف انرژی در روش ذوب سنتی 7.5mj/kga بود، در حالی که روش ذوب ماژول 5mu/KGA بود که 33.3% صرفه جویی کرد.

در مورد شفاف سازی خلاء، در کوره مخزن متوسط ​​20 تن در روز تولید شده است که می تواند مصرف انرژی ذوب و شفاف سازی را تا حدود 30 درصد کاهش دهد. بر اساس شفاف سازی خلاء، سیستم ذوب نسل بعدی (NGMS) ایجاد شده است.

در سال 1994، انگلستان شروع به استفاده از پلاسما برای آزمایش ذوب شیشه کرد. در سال 2003، وزارت انرژی و انجمن صنعت شیشه ایالات متحده یک آزمایش کوره مخزن کوچک شیشه ای با ذوب پلاسما E با شدت بالا، الیاف شیشه ای را انجام داد که بیش از 40٪ در مصرف انرژی صرفه جویی کرد. آژانس توسعه فناوری صنعت انرژی جدید ژاپن همچنین Asahi nitko و دانشگاه فناوری توکیو را برای ایجاد مشترک یک کوره آزمایشی 1 T / D سازماندهی کردند. دسته شیشه در پرواز با گرمایش پلاسما القایی فرکانس رادیویی ذوب می شود. زمان ذوب تنها 2 تا 3 ساعت است و مصرف انرژی جامع شیشه تمام شده 5.75 مگا ژول بر کیلوگرم است.

در سال 2008، Xunzi آزمایش انبساط شیشه ای 100 تنی آهک سودا را انجام داد، زمان ذوب به 1/10 از اولیه کاهش یافت، مصرف انرژی 50٪ کاهش یافت، شرکت، خیر، انتشار آلاینده ها 50٪ کاهش یافت. آژانس توسعه جامع فناوری صنعت انرژی جدید ژاپن (NEDO) قصد دارد از کوره آزمایش شیشه آهک سودا 1 تن برای بچینگ، ذوب در پرواز همراه با فرآیند شفاف سازی خلاء استفاده کند و قصد دارد مصرف انرژی ذوب را به 3767 کیلوجات بر کیلوگرم شیشه در سال 2012 کاهش دهد.