היסטוריית הפיתוח של עולם הזכוכית

בשנת 1994, בריטניה החלה להשתמש בפלזמה לבדיקת התכת זכוכית. בשנת 2003, איגוד משרד האנרגיה ותעשיית הזכוכית של ארצות הברית ביצע בדיקת צפיפות בריכות בקנה מידה קטן של התכת פלזמה בעוצמה גבוהה של זכוכית E וסיבי זכוכית, וחיסכו יותר מ-40% אנרגיה. סוכנות הפיתוח המקיפה של תעשיית האנרגיה החדשה של יפן ארגנה גם את xiangnituo ואוניברסיטת טוקיו לטכנולוגיה של יפן כדי להקים במשותף מבחן 1t/D. אצווה הזכוכית הומסה בטיסה על ידי חימום פלזמה אינדוקציה ברדיו. זמן ההיתוך היה רק ​​2 ~ 3 שעות, וצריכת האנרגיה המקיפה של הזכוכית המוגמרת הייתה 5.75mj/kg. בשנת 2008, xiangnituo ביצעה בדיקת הגנה על זכוכית סיד סודה בנפח 100ט, וזמן ההיתוך קוצר ל-1/10 מהמקור, צריכת האנרגיה פחתה ב-50%, פליטת המזהמים Co, No. הצטמצמה ב-50%. סוכנות הפיתוח המקיפה של תעשיית האנרגיה החדשה של יפן (NEDO) מתכננת להשתמש בתמיסת בדיקת זכוכית סודה ליים עבור אצווה, התכה בטיסה בשילוב עם תהליך בירור דקומפרסיה, ומתכננת להפחית את צריכת האנרגיה המתכה ל-3767 קילו ג'ל/ק"ג זכוכית ב-2012 .

מבחינת חומרי גלם זכוכית, גלנה ועופרת אדומה שימשו להמסת זכוכית בהיסטוריה. זכוכית העופרת העשויה מגלנה ועופרת אדומה היא שקופה וקלה ליצירה ולחצבה, שהיא הרבה יותר טובה מזכוכית סודה ליים. פעם חשבו שזו התקדמות. אבל מאוחר יותר, אנשים גילו בהדרגה את הנזק של זיהום זכוכית עופרת. כיום, בנוסף לזכוכית אופטית וזכוכית איכותית עופרת, אירופה ערכה סדרה של ניסויים על חומרים אלקטרוניים, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית, זכוכית נאסרה עופרת מצעצועים וכמה חומרי אריזה. כמו כן נאסרו כספית, קדמיום וארסן. מהמאה ה-18 ועד המאה ה-19, מראות זכוכית היו מצופות בפח על גב הזכוכית לצורך השתקפות, אך הן היו רעילות ביותר. בשנת 1835, נעשה שימוש בכסף כימי במקום זאת. בימי קדם, תחמוצת ארסן שימשה כחומר אטום לייצור מוצרי ירקן חיקוי. האפקט היה קשה להשגת אטימות אחרות. עם זאת, בשל רעילותו, זה כבר מזמן אסור לשימוש כחומר אטום. לא רק מיכלי הזכוכית שהיו במגע עם מזון ושתייה שימשו כמבהיר במקום תחמוצת ארסן, אלא אפילו הזכוכית האופטית שימשה גם להסרת ארסן. הפיתוח של זכוכית לא אופטית הפחית את הצריכה של משאבים לא מתחדשים כגון חומרי גלם ו אנרגיה, כמו גם צריכת הפחמן בתחבורה. אם לוקחים את בריטניה כדוגמה, כל בקבוק זכוכית מופחת ב-1/10, והצריכה של 250000 טון זכוכית ו-180000 טון פליטת CO2 מופחתת מדי שנה. חוקרים זרים גם הצביעו על כך שאיכות בקבוקי היין ירדה ב-1 גרם, וגם ה-CO שנפלט לאטמוספירה ירד ב-1 גרם. בחלל, תעופה, תחבורה, הפחתת מסת הזכוכית משמעותית יותר. בנוסף להתנגדות לקרינה, יש להפחית את מסת המערכת האופטית בחלל. לדוגמה, TiO2 משמש להחלפת PbO, Bao, CDO להכנת זכוכית אופטית עם אותו מקדם שבירה. על מנת להפחית את המשקל של שמשת הרכב, נעשה שימוש במצע זכוכית שטוחה בגודל 2 מ"מ להכנת זכוכית בטיחותית. זה נכון במיוחד עבור צגים שטוחים, שבהם עובי הזכוכית הצטמצם מ-2 מ"מ לפחות מ-1.5 מ"מ; עובי מסך המגע מצטמצם מ-0.5 מ"מ ל-0.1 מ"מ; העובי של תצוגת מכשיר אלקטרוני נייד מצטמצם ל-0.3 מ"מ. בשנת 2011, Asahi nitzsch ייצר מצע ללא אלקלי 0.1 מ"מ בשיטת ציפה למסך מגע, תצוגה דור שני, תאורה וטיפול רפואי. זכוכית דקה וזכוכית דקה במיוחד משמשות למצע ולצלחת הכיסוי של תאים סולאריים בלוויינים, חלליות וחלליות כדי לחסוך בצריכת אנרגיה בשיגור ובהפעלה. עובי המצע וצלחת הכיסוי מצטמצם בהדרגה מ-0.1 מ"מ ל-0.008 מ"מ.

השילוב והאינטלקטואליזציה הופכים את אותו סוג של מוצרי זכוכית למספר פונקציות ולהפוך לסוג חדש של חומר מקיף עם פונקציות כפולות ומרובות, מה שהופך את הצורך המקורי להשתמש בזכוכית רב-פונקציונלית ולהפוך אותה למעין זכוכית פונקציונלית. לדוגמה, לזכוכית הבניין החכמה העתידית יש פונקציות של עמעום אוטומטי, בידוד קול, הגנת חום, טיהור אוויר, אנטיבקטריאלי ועיקור, והיא יכולה גם לשלב אינטגרציה פוטו-וולטאית (הפקת חשמל בתאים סולריים), איסוף חום סולארי, תגובה פוטו-קטליטית מימן וזכוכית. קיר מסך ליצירת בניין חכם עם חיסכון באנרגיה, שמירה על איכות הסביבה וניצול מקיף של משאבים.

ההכלאה של זכוכית וחומר אורגני מתייחסת לשילוב של השניים בסולם הננו, שיכול לחזק את האינטראקציה של הממשק, לתת משחק מלא לקשיחות, יציבות ממדית, טמפרטורת ריכוך גבוהה ותכונות תרמיות גבוהות של זכוכית, וגם לעשות שימוש בגזירה, יכולת העיבוד הרכה ויכולת השינוי של פולימר מולקולרי קטן אורגני, כדי להשיג חומרים חדשים שניתן לעצב, להרכיב, לערבב ולשנות. ניתן להשיג פונקציות חדשות של חומרים היברידיים על ידי בחירת רכיבים אורגניים שונים, כגון הוספת פולימרים מוליכים למערכת אלקוקסידי מתכת מעבר. ניתן לתכנן ולהתאים את המאפיינים של חומרים היברידיים באופן מכוון, כגון הוספת צבעים אורגניים או פולימרים מצומדים ל-p לתוך רשת זכוכית כדי להשיג חומרים אופטיים בעלי תכונות ליניאריות עד לא ליניאריות; לדוגמה, טמפרטורת מעבר הזכוכית של זכוכית נמסה של פוספט שהוכנה על ידי הכלאה נמוכה עד 29 ℃.

הזכוכית המסורתית שבירה, מה שמשפיע על השימוש בה. חוזקה וחיזוקה של הזכוכית היא משימת מחקר דחופה. בעתיד, עלינו לחקור לעומק את הגורמים המבניים למיקרו סדקים, להשתמש בטכנולוגיית הדמיית משטח, כיצד למנוע התפשטות סדקים, כיצד לרפא סדקים, כיצד לשנות את מאפייני פני השטח של זכוכית וכיצד לחזק את הזכוכית עם ננו-מבנים .

בעתיד, הזכוכית המסורתית תצטרך לשפר את תכולת המדע והטכנולוגיה, לשפר את קצב ניצול המשאבים ולעבור לכיוון פיתוח ירוק ורב תפקודי, מהרחבת התעשייה הנמוכה לפיתוח ערך מוסף גבוה. באיכות גבוהה. באשר לחומרים פונקציונליים, לא ניתן להחליף כמה תכונות מצוינות של זכוכית. המאה ה-21 היא המאה של הפוטוניקה, וטכנולוגיית הפוטוניקה לא ניתנת להפרדה מזכוכית פוטוניקה, שיש לה השפעה רבה על יצירת מידע, שידור, אחסון, תצוגה, אחסון, אחסון, אחסון, אחסון וכן הלאה אנרגיה סולארית היא מרכיב חשוב. אנרגיה מתחדשת ואנרגיה נקייה, וזכוכית היא חומר חשוב לייצור חשמל סולארי, כגון מצע זכוכית אולטרה לבנה וצלחת כיסוי של תאים סולאריים, זכוכית מוליכה שקופה, במיוחד שילוב של בנייה פוטו-וולטאית. יש לו סיכוי יישום רחב לשלב ייצור חשמל סולארי עם קיר מסך זכוכית.