En 1994, le Royaume-Uni a commencé à utiliser le plasma pour tester la fusion du verre. En 2003, le Département américain de l'énergie et l'Association de l'industrie du verre ont effectué un test de densité en piscine à petite échelle de verre E et de fibre de verre fondant au plasma à haute intensité, économisant ainsi plus de 40 % d'énergie. L'Agence japonaise de développement global des nouvelles technologies du secteur de l'énergie a également organisé l'établissement conjoint de l'Université de technologie de Xiangtuo et de l'Université de technologie de Tokyo pour établir conjointement un test 1t / D. Le lot de verre a été fondu en vol par chauffage au plasma par radio-induction. Le temps de fusion n'était que de 2 à 3 heures et la consommation d'énergie globale du verre fini était de 5,75 mj/kg. En 2008, xiangnituo a effectué un test de protection du verre sodocalcique de 100 tonnes, et le temps de fusion a été raccourci à 1/10 de l'original, la consommation d'énergie a été réduite de 50 %, les émissions de polluants Co, No. ont été réduites de 50 %. L'agence japonaise de développement technologique de la nouvelle industrie énergétique (NEDO) prévoit d'utiliser 1 t de solution d'essai de verre sodocalcique pour le dosage, la fusion en vol combinée au processus de clarification par décompression, et prévoit de réduire la consommation d'énergie de fusion à 3 767 kJ/kg de verre en 2012. .
En termes de matières premières en verre, la galène et le minium ont été utilisés pour faire fondre le verre dans l’histoire. Le verre au plomb composé de galène et de minium est transparent et facile à former et à sculpter, ce qui est bien meilleur que le verre sodocalcique. On pensait autrefois que c’était un progrès. Mais plus tard, les gens ont progressivement découvert les méfaits de la pollution par le verre au plomb. À l'heure actuelle, en plus du verre optique et du verre au plomb, l'Europe a réalisé une série d'expériences sur les matériaux électroniques, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, le verre, verre, verre, verre, verre, verre, verre Le plomb a été interdit dans les jouets et certains matériaux d'emballage. Le mercure, le cadmium et l'arsenic ont également été interdits. Du XVIIIe au XIXe siècle, les miroirs en verre étaient recouverts d'étain au dos du verre pour la réflexion, mais ils étaient très toxiques. En 1835, l’argent chimique fut utilisé à la place. Dans les temps anciens, l’oxyde d’arsenic était utilisé comme opacifiant pour fabriquer des produits imitation jade. L’effet était difficile à obtenir pour d’autres opacifiants. Cependant, en raison de sa toxicité, son utilisation comme opacifiant a longtemps été interdite. Non seulement les récipients en verre en contact avec les aliments et les boissons ont été utilisés comme clarifiant à la place de l'oxyde d'arsenic, mais même le verre optique a également été utilisé pour éliminer l'arsenic. Le développement du verre non optique a réduit la consommation de ressources non renouvelables telles que les matières premières et l'énergie, ainsi que la consommation de carbone dans les transports. En prenant l'exemple du Royaume-Uni, chaque bouteille en verre est réduite de 1/10, et la consommation de 250 000 tonnes de verre et 180 000 tonnes d'émissions de CO2 sont réduites chaque année. Des chercheurs étrangers ont également souligné que la qualité des bouteilles de vin avait diminué de 1 gramme et que le CO émis dans l'atmosphère avait également diminué de 1 gramme. Dans l’aérospatiale, l’aviation et les transports, la réduction de la masse du verre est plus importante. Outre la résistance aux radiations, la masse du système optique spatial doit être réduite. Par exemple, TiO2 est utilisé pour remplacer PbO, Bao, CDO pour préparer du verre optique avec le même indice de réfraction. Afin de réduire le poids du pare-brise automobile, un substrat de verre plat de 2 mm est utilisé pour préparer le verre de sécurité. Cela est particulièrement vrai pour les écrans plats, où l'épaisseur du verre a été réduite de 2 mm à moins de 1,5 mm ; L'épaisseur de la vitre tactile est réduite de 0,5 mm à 0,1 mm ; L'épaisseur de l'écran des appareils électroniques portables est réduite à 0,3 mm. En 2011, Asahi Nitzsch a produit un substrat sans alcali de 0,1 mm par méthode flottante pour les écrans tactiles, les écrans de deuxième génération, l'éclairage et les traitements médicaux. Le verre fin et le verre ultra-mince sont utilisés pour le substrat et la plaque de couverture des cellules solaires des satellites, des engins spatiaux et des engins spatiaux afin d'économiser la consommation d'énergie lors du lancement et de l'exploitation. L'épaisseur du substrat et de la plaque de recouvrement est progressivement réduite de 0,1 mm à 0,008 mm.
L'intégration et l'intellectualisation font que le même type de produits en verre a de multiples fonctions et devient un nouveau type de matériau complet avec des fonctions doubles et multiples, ce qui rend le besoin initial d'utiliser du verre multifonctionnel et de le transformer en une sorte de verre fonctionnel. Par exemple, le futur verre de bâtiment intelligent a les fonctions d'atténuation automatique, d'isolation phonique, de protection thermique, de purification de l'air, d'antibactérien et de stérilisation, et peut également combiner l'intégration photovoltaïque (production d'énergie par cellules solaires), la collecte de chaleur solaire, la réaction photocatalytique de l'hydrogène et du verre. mur-rideau pour former un bâtiment intelligent avec économie d'énergie, protection de l'environnement et utilisation complète des ressources.
L'hybride du verre et de la matière organique fait référence à la combinaison des deux à l'échelle nanométrique, qui peut renforcer l'interaction de l'interface, faire jouer pleinement la rigidité, la stabilité dimensionnelle, la température de ramollissement élevée et les propriétés thermiques élevées du verre, et également utiliser le cisaillement, la transformabilité douce et la modifiabilité du polymère organique à petites molécules, de manière à obtenir de nouveaux matériaux qui peuvent être conçus, assemblés, mélangés et modifiés. De nouvelles fonctions des matériaux hybrides peuvent être obtenues en sélectionnant différents composants organiques, par exemple en ajoutant des polymères conducteurs dans un système d'alcoxyde de métal de transition. Les propriétés des matériaux hybrides peuvent être conçues et ajustées à dessein, par exemple en ajoutant des colorants organiques ou des polymères p-conjugués dans un réseau de verre pour obtenir des matériaux optiques aux propriétés linéaires à non linéaires ; Par exemple, la température de transition vitreuse du verre phosphaté à bas point de fusion préparé par hybridation est aussi basse que 29 ℃.
Le verre traditionnel est fragile, ce qui nuit à son utilisation. La résistance et le renforcement du verre constituent une tâche de recherche urgente. À l'avenir, nous devrons explorer en profondeur les causes structurelles des microfissures, utiliser la technologie de simulation de surface, comment empêcher la propagation des fissures, comment guérir les fissures, comment modifier les caractéristiques de surface du verre et comment renforcer le verre avec des nanostructures. .
À l'avenir, le verre traditionnel devra améliorer le contenu scientifique et technologique, améliorer le taux d'utilisation des ressources et évoluer vers un développement vert et multifonctionnel, de l'expansion à grande échelle de l'industrie bas de gamme au développement de haute valeur ajoutée et haute qualité. Quant aux matériaux fonctionnels, certaines excellentes propriétés du verre ne peuvent être remplacées. Le 21e siècle est le siècle de la photonique, et la technologie photonique ne peut être séparée du verre photonique, qui a une grande influence sur la génération, la transmission, le stockage, l'affichage, le stockage, le stockage, le stockage, etc. énergie renouvelable et énergie propre, et le verre est un matériau important pour la production d'énergie solaire, tel que le substrat en verre ultra blanc et la plaque de couverture des cellules solaires, le verre conducteur transparent, en particulier l'intégration du bâtiment photovoltaïque. Il a de larges perspectives d’application pour combiner la production d’énergie solaire avec un mur-rideau en verre.
Heure de publication : 11 juin 2021