Tendance de développement du verre

Selon le stade de développement historique, le verre peut être divisé en verre ancien, verre traditionnel, verre nouveau et verre tardif.

(1) Dans l’histoire, le verre ancien fait généralement référence à l’époque de l’esclavage. Dans l’histoire chinoise, le verre ancien inclut également la société féodale. Par conséquent, le verre ancien fait généralement référence au verre fabriqué sous la dynastie Qing. Bien qu'il soit imité aujourd'hui, on ne peut l'appeler que du verre antique, qui est en fait une contrefaçon du verre ancien.

(2) Le verre traditionnel est une sorte de matériaux et de produits en verre, tels que le verre plat, le verre à bouteille, le verre à ustensiles, le verre d'art et le verre décoratif, qui sont produits par la méthode de surfusion par fusion avec des minéraux naturels et des roches comme matières premières principales.

(3) Le nouveau verre, également connu sous le nom de nouveau verre fonctionnel et de verre fonctionnel spécial, est un type de verre qui est évidemment différent du verre traditionnel en termes de composition, de préparation des matières premières, de traitement, de performances et d'application, et a des fonctions spécifiques telles que la lumière, électricité, magnétisme, chaleur, chimie et biochimie. Il s'agit d'un matériau intensif de haute technologie avec de nombreuses variétés, une petite échelle de production et une mise à niveau rapide, comme le verre de stockage optique, le verre de guide d'ondes tridimensionnel, le verre brûlant des trous spectraux, etc.

(4) Il est difficile de donner une définition précise du verre du futur. Il devrait s'agir du verre qui pourra être développé à l'avenir selon l'orientation du développement scientifique ou des prévisions théoriques.

Qu'il s'agisse du verre ancien, du verre traditionnel, du verre nouveau ou du verre du futur, tous ont leurs points communs et leur individualité. Ce sont tous des solides amorphes présentant des caractéristiques de température de transition vitreuse. Cependant, la personnalité change avec le temps, c'est-à-dire qu'il existe des différences de connotation et d'extension selon les périodes : par exemple, le nouveau verre du 20e siècle deviendra le verre traditionnel du 21e siècle ; Un autre exemple est que la vitrocéramique était un nouveau type de verre dans les années 1950 et 1960, mais elle est désormais devenue un produit de base et un matériau de construction produit en masse ; À l'heure actuelle, le verre photonique est un nouveau matériau fonctionnel pour la recherche et la production d'essais. Dans quelques années, il s’agira peut-être d’un verre traditionnel largement utilisé. Du point de vue du développement du verre, il est étroitement lié à la situation politique et économique de l’époque. Seules la stabilité sociale et le développement économique permettront au verre de se développer. Après la fondation de la nouvelle Chine, en particulier depuis la réforme et l'ouverture, la capacité de production et le niveau technique de la Chine en matière de verre plat, de verre quotidien, de fibre de verre et de fibre optique sont à l'avant-garde mondiale.

Le développement du verre est également étroitement lié aux besoins de la société, qui favoriseront le développement du verre. Le verre a toujours été principalement utilisé comme récipient, et les récipients en verre représentent une part considérable de la production de verre. Cependant, dans la Chine ancienne, la technologie de fabrication des articles en céramique était relativement développée, la qualité était meilleure et l’utilisation était pratique. Il était rarement nécessaire de développer des récipients en verre inconnus, de sorte que le verre restait une imitation de bijoux et d'art, affectant ainsi le développement global du verre ; Cependant, en Occident, les gens sont friands de verrerie transparente, de services à vin et autres contenants, ce qui favorise le développement des contenants en verre. Dans le même temps, à l'heure où l'Occident utilise le verre pour fabriquer des instruments optiques et des instruments chimiques pour promouvoir le développement de la science expérimentale, la fabrication du verre en Chine est au stade du « jade » et il est difficile d'entrer dans le palais de science.

Avec les progrès de la science et de la technologie, la demande en quantité et en variété de verre continue d'augmenter, et la qualité, la fiabilité et le coût du verre sont également de plus en plus appréciés. La demande en matériaux énergétiques, biologiques et environnementaux pour le verre devient de plus en plus urgente. Le verre doit avoir de multiples fonctions, dépendre moins des ressources et de l'énergie et réduire la pollution et les dommages environnementaux.

Selon les principes ci-dessus, le développement du verre doit suivre la loi du concept de développement scientifique, et le développement vert et l'économie à faible émission de carbone sont toujours la direction du développement du verre. Bien que les exigences du développement vert diffèrent selon les étapes historiques, la tendance générale est la même. Avant la révolution industrielle, le bois était utilisé comme combustible dans la production de verre. Les forêts ont été abattues et l'environnement détruit ; Au XVIIe siècle, la Grande-Bretagne a interdit l’utilisation du bois, c’est pourquoi des fours à creuset alimentés au charbon ont été utilisés. Au 19ème siècle, le four à cuve régénérateur a été introduit ; Le four de fusion électrique a été développé au 20ème siècle ; Au 21e siècle, on observe une tendance vers la fusion non traditionnelle, c'est-à-dire qu'au lieu d'utiliser des fours et des creusets traditionnels, on utilise la fusion modulaire, la fusion par combustion immergée, la clarification sous vide et la fusion au plasma à haute énergie. Parmi eux, la fusion modulaire, la clarification sous vide et la fusion plasma ont été testées en production.

La fusion modulaire est réalisée sur la base d'un processus de préchauffage par lots devant le four au 20e siècle, ce qui permet d'économiser 6,5 % de combustible. En 2004, la société Owens Illinois a réalisé un test de production. La consommation d'énergie de la méthode de fusion traditionnelle était de 7,5 mj/kga, tandis que celle de la méthode de fusion par module était de 5mu/KGA, soit une économie de 33,3 %.

Quant à la clarification sous vide, elle a été produite dans un four à cuve de taille moyenne de 20 t/D, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie de fusion et de clarification d'environ 30 %. Sur la base de la clarification sous vide, un système de fusion de nouvelle génération (NGMS) a été mis en place.

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 fusion plasma à haute intensité du verre E et d'un petit four à fibre de verre, économisant plus de 40 % d'énergie. L'Agence japonaise de développement technologique pour le nouveau secteur de l'énergie a également organisé Asahi Nitko et l'Université de technologie de Tokyo pour établir conjointement un four expérimental de 1 T/D. Le lot de verre est fondu en vol par chauffage au plasma par induction radiofréquence. Le temps de fusion n'est que de 2 à 3 heures et la consommation énergétique globale du verre fini est de 5,75 MJ/kg.

En 2008, Xunzi a effectué un test d'expansion du verre sodocalcique de 100 tonnes, 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 Co, non, de polluants ont été réduites de 50 %. L'agence japonaise de développement technologique de la nouvelle industrie énergétique (NEDO) prévoit d'utiliser un four d'essai de verre sodocalcique d'une tonne pour le traitement par lots, la fusion en vol combinée au processus de clarification sous vide, et prévoit de réduire la consommation d'énergie de fusion à 3 767 kj/kg de verre en 2012.