Menurut tahap perkembangan sejarahnya, kaca dibedakan menjadi kaca kuno, kaca tradisional, kaca baru, dan kaca akhir.
(1) Dalam sejarah, kaca kuno biasanya mengacu pada era perbudakan. Dalam sejarah Tiongkok, kaca kuno juga mencakup masyarakat feodal. Oleh karena itu, kaca kuno umumnya mengacu pada kaca yang dibuat pada Dinasti Qing. Meski banyak ditiru saat ini, namun hanya bisa disebut kaca antik, yang sebenarnya merupakan kaca kuno palsu.
(2) Kaca tradisional adalah sejenis bahan dan produk kaca, seperti kaca lembaran, kaca botol, kaca perkakas, kaca seni, dan kaca dekoratif, yang diproduksi dengan metode supercooling leleh dengan bahan baku utama mineral alam dan batuan.
(3) Kaca baru, disebut juga kaca fungsional baru dan kaca fungsional khusus, adalah jenis kaca yang jelas berbeda dengan kaca tradisional dalam komposisi, penyiapan bahan baku, pengolahan, kinerja dan penerapannya, serta mempunyai fungsi khusus seperti cahaya, listrik, magnet, panas, kimia dan biokimia. Ini adalah bahan intensif berteknologi tinggi dengan banyak variasi, skala produksi kecil dan peningkatan cepat, seperti kaca penyimpanan optik, kaca pandu gelombang tiga dimensi, kaca pembakar lubang spektral, dan sebagainya.
(4) Sulit untuk memberikan definisi yang tepat tentang kaca masa depan. Seharusnya kaca tersebut dapat dikembangkan di masa depan sesuai dengan arah perkembangan ilmu pengetahuan atau prediksi teoritis.
Tidak peduli kaca kuno, kaca tradisional, kaca baru, atau kaca masa depan, semuanya memiliki kesamaan dan individualitas. Semuanya merupakan padatan amorf dengan karakteristik suhu transisi gelas. Namun kepribadian berubah seiring berjalannya waktu, yaitu terdapat perbedaan konotasi dan perluasan pada periode yang berbeda: misalnya kaca baru di abad ke-20 akan menjadi kaca tradisional di abad ke-21; Contoh lainnya adalah keramik kaca yang merupakan jenis kaca baru pada tahun 1950-an dan 1960-an, namun kini telah menjadi komoditas dan bahan bangunan yang diproduksi secara massal; Saat ini, kaca fotonik merupakan bahan fungsional baru untuk penelitian dan produksi percobaan. Dalam beberapa tahun, ini mungkin akan menjadi kaca tradisional yang banyak digunakan. Dilihat dari perkembangan kaca, erat kaitannya dengan situasi politik dan ekonomi saat itu. Hanya stabilitas sosial dan pembangunan ekonomi yang dapat berkembang. Setelah berdirinya Tiongkok baru, terutama sejak reformasi dan keterbukaan, kapasitas produksi dan tingkat teknis Tiongkok untuk kaca lembaran, kaca harian, serat kaca, dan serat optik telah menjadi yang terdepan di dunia.
Perkembangan kaca juga erat kaitannya dengan kebutuhan masyarakat yang akan mendorong perkembangan kaca. Kaca selalu digunakan terutama sebagai wadah, dan wadah kaca menyumbang sebagian besar hasil produksi kaca. Namun di Tiongkok kuno, teknologi pembuatan barang keramik relatif berkembang, kualitasnya lebih baik, dan penggunaannya nyaman. Jarang sekali perlu mengembangkan wadah kaca yang asing, sehingga kaca tersebut tetap menjadi perhiasan dan seni tiruan, sehingga mempengaruhi perkembangan kaca secara keseluruhan; Namun, di negara-negara barat, masyarakat tertarik pada peralatan gelas transparan, set minuman anggur, dan wadah lainnya, sehingga mendorong pengembangan wadah kaca. Pada saat yang sama, pada periode penggunaan kaca untuk membuat instrumen optik dan instrumen kimia di barat untuk mendorong pengembangan ilmu pengetahuan eksperimental, manufaktur kaca Tiongkok berada dalam tahap “seperti batu giok” dan sulit untuk memasuki istana. sains.
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, permintaan akan jumlah dan variasi kaca terus meningkat, dan kualitas, keandalan, serta harga kaca juga semakin dihargai. Permintaan energi, bahan biologis dan lingkungan untuk kaca menjadi semakin mendesak. Kaca diharuskan memiliki banyak fungsi, tidak terlalu bergantung pada sumber daya dan energi, serta mengurangi pencemaran dan kerusakan lingkungan.
Berdasarkan prinsip di atas, pengembangan kaca harus mengikuti hukum konsep pengembangan ilmu pengetahuan, dan pembangunan hijau serta ekonomi rendah karbon selalu menjadi arah pengembangan kaca. Meskipun persyaratan pembangunan ramah lingkungan berbeda-beda pada tahapan sejarah yang berbeda, tren umumnya tetap sama. Sebelum revolusi industri, kayu digunakan sebagai bahan bakar dalam produksi kaca. Hutan ditebang dan lingkungan dirusak; Pada abad ke-17, Inggris melarang penggunaan kayu, sehingga digunakan tempat pembakaran berbahan bakar batu bara. Pada abad ke-19, tempat pembakaran tangki regenerator diperkenalkan; Tungku peleburan listrik dikembangkan pada abad ke-20; Pada abad ke-21, terdapat kecenderungan ke arah peleburan non-tradisional, yaitu alih-alih menggunakan tungku dan cawan lebur tradisional, yang digunakan adalah peleburan modular, peleburan pembakaran terendam, klarifikasi vakum, dan peleburan plasma energi tinggi. Diantaranya, peleburan modular, klarifikasi vakum, dan peleburan plasma telah diuji dalam produksi.
Peleburan modular dilakukan berdasarkan proses pemanasan awal di depan kiln pada abad ke-20, yang dapat menghemat 6,5% bahan bakar. Pada tahun 2004, perusahaan Owens Illinois melakukan uji produksi. Konsumsi energi metode peleburan tradisional adalah 7,5mj/kga, sedangkan metode peleburan modul adalah 5mu/KGA, menghemat 33,3%.
Sedangkan untuk klarifikasi vakum, telah diproduksi di tanur tangki berukuran sedang 20 t/D, yang dapat mengurangi konsumsi energi peleburan dan klarifikasi sekitar 30%. Berdasarkan klarifikasi vakum, sistem peleburan generasi berikutnya (NGMS) telah ditetapkan.
Pada tahun 1994, Inggris mulai menggunakan plasma untuk uji peleburan kaca. Pada tahun 2003, Departemen Energi Amerika Serikat dan Asosiasi Industri Kaca melakukan pengujian tungku tangki kecil serat kaca, kaca E peleburan plasma intensitas tinggi, dan menghemat lebih dari 40% energi. Badan Pengembangan Teknologi Industri Energi Baru Jepang juga mengorganisir Asahi Nitko dan Universitas Teknologi Tokyo untuk bersama-sama membangun tanur percobaan 1 T/D. Batch kaca dicairkan dalam penerbangan dengan pemanasan plasma induksi frekuensi radio. Waktu leleh hanya 2 ~ 3 jam, dan konsumsi energi komprehensif kaca jadi adalah 5,75 MJ/kg.
Pada tahun 2008, Xunzi melakukan uji ekspansi gelas soda kapur 100t, waktu leleh dipersingkat menjadi 1/10 dari aslinya, konsumsi energi berkurang 50%, Co, tidak, emisi polutan berkurang 50%. Badan pengembangan teknologi komprehensif industri energi baru (NEDO) Jepang berencana menggunakan tanur uji kaca soda kapur 1t untuk batching, peleburan dalam penerbangan dikombinasikan dengan proses klarifikasi vakum, dan berencana mengurangi konsumsi energi peleburan menjadi 3767kj/kg kaca pada tahun 2012.
Waktu posting: 22 Juni-2021