מגמת פיתוח של זכוכית

על פי שלב הפיתוח ההיסטורי, ניתן לחלק את הזכוכית לזכוכית עתיקה, זכוכית מסורתית, זכוכית חדשה וזכוכית עתידית.

(1) בהיסטוריה של הזכוכית העתיקה, התקופות הקדומות מתייחסות בדרך כלל לעידן העבדות. בהיסטוריה של סין, העת העתיקה כוללת גם את החברה השיג'יאנית. לכן, זכוכית עתיקה מתייחסת בדרך כלל לזכוכית שנעשתה בתקופת שושלת צ'ינג. למרות שגם היום מחקים אותה, אפשר לקרוא לה רק זכוכית שבורה עתיקה, שהיא למעשה זיוף של זכוכית עתיקה.

2) זכוכית מסורתית היא סוג של חומרי ומוצרי זכוכית, כגון זכוכית שטוחה, זכוכית בקבוק, זכוכית מיכל, זכוכית אומנותית וזכוכית דקורטיבית, המיוצרים בשיטת קירור-על נמס עם מינרלים טבעיים ואבן כחומרי הגלם העיקריים.

(3) זכוכית חדשה, הידועה גם בשם זכוכית פונקציונלית חדשה וזכוכית פונקציונלית מיוחדת, מתייחסת לזכוכית בעלת פונקציות ספציפיות כמו אור, חשמל, מגנטיות, חום, כימיה וביוכימיה, שהיא כמובן שונה מזכוכית מסורתית בהרכבה, בחומר גלם הכנה, עיבוד, ביצוע ויישום. זהו חומר אינטנסיבי בהייטק עם זנים רבים, קנה מידה קטן של ייצור ושדרוג מהיר, כגון זכוכית אחסון אופטית, זכוכית מוליך גל תלת מימדית, זכוכית בוערת חור ספקטרלי וכן הלאה.

(4) קשה לתת הגדרה מדויקת לזכוכית עתידית. זו צריכה להיות הזכוכית שעשויה להתפתח בעתיד לפי כיוון ההתפתחות המדעית או התחזית התיאורטית. לא משנה זכוכית עתיקה, זכוכית מסורתית, זכוכית חדשה או זכוכית עתידית, לכולם יש את המשותף והאינדיבידואליות שלהם. כולם מוצקים אמורפיים עם מאפייני טמפרטורת מעבר זכוכית. עם זאת, האישיות משתנה עם הזמן, כלומר יש הבדלים בתפקודים פנימיים וחיצוניים בתקופות שונות: למשל, זכוכית חדשה במאה ה-20 תהפוך לזכוכית מסורתית במאה ה-21; דוגמה נוספת היא שזכוכית מיקרו הייתה סוג חדש של זכוכית בשנות ה-50 וה-60, אך כעת היא הפכה לסחורה ולחומר בניין בייצור המוני; באופן דומה, זכוכית פוטונית היא חומר פונקציונלי חדש למחקר וייצור ניסוי. בעוד כמה שנים, זה עשוי להיות זכוכית מסורתית בשימוש נרחב.

מנקודת המבט של התפתחות הזכוכית, היא קשורה קשר הדוק למצב הפוליטי והכלכלי של החברה באותה תקופה. רק עם יציבות חברתית ופיתוח כלכלי יכולה להתפתח זכוכית. לאחר הקמתה של סין החדשה, במיוחד מאז הרפורמה והפתיחה, התפוקה של סין של זכוכית שטוחה, זכוכית יומית, סיבי זכוכית וזכוכית אופטית דורגה במקום הראשון בעולם. עד סוף 2008 הגיע מספר קווי הכבלים האופטיים לתקשורת ל-6.76 מיליון ק"מ, וכושר הייצור האופטי והרמה הטכנית היו בחזית העולם.

התפתחות הזכוכית קשורה קשר הדוק גם לצרכי החברה, מה שיקדם את התפתחות הזכוכית. זכוכית תמיד שימשה בעיקר כמיכלים, ומיכלי זכוכית מהווים חלק ניכר מתפוקת הזכוכית. עם זאת, בסין הישנה, ​​טכנולוגיית הייצור של כלי קרמיקה הייתה מפותחת יחסית, האיכות הייתה טובה יותר והשימוש היה נוח. לעתים נדירות היה צורך לפתח מיכלי זכוכית לא מוכרים, כך שזכוכית נשארה בתכשיטים ובאמנות חיקויים, ובכך השפיעה על ההתפתחות הכוללת של הזכוכית; במערב, לעומת זאת, מתלהבים מכלי זכוכית שקופים, ערכות יין ומיכלים אחרים, מה שמקדם פיתוח של מיכלי זכוכית. במקביל, בתקופה של שימוש בזכוכית לייצור מכשירים אופטיים ומכשור כימי במערב כדי לקדם את התפתחות המדע הניסיוני, ייצור הזכוכית בסין נמצא בשלב של "חיקוי ירקן", כך שקשה להיכנס לארמון של המדע.

עם התקדמות המדע והטכנולוגיה, הביקוש לכמות ומגוון הזכוכית ממשיך לעלות, וגם האיכות, האמינות והעלות של הזכוכית מקבלים יותר ויותר תשומת לב. הדרישה לאנרגיה, חומרים ביולוגיים וסביבתיים לזכוכית היא חדה יותר ויותר. זכוכית נדרשת למספר פונקציות, פחות משאבים ואנרגיה, ופחות זיהום ופגיעה בסביבה, פיתוח ירוק וכלכלה דלת פחמן הם תמיד כיוון הפיתוח של תעשיית הזכוכית. למרות שדרישות הפיתוח הירוק שונות בשלבים היסטוריים שונים, הכיוון הכללי זהה. לפני המהפכה התעשייתית, ייצור הזכוכית שלנו השתמש בעץ כדלק, יערות נכרתו והסביבה נהרסה: במאה ה-17 אסרה בריטניה על השימוש בחומר זה, ולכן נעשה שימוש בכבשני היתוך פחמים. במאה ה-19 הוכנסה בריכת רגנרטור; במאה ה-20 פותחה התכה חשמלית; במאה ה-21 נעשה שימוש בהתכה לא מסורתית, כלומר במקום בריכה וכור היתוך מסורתיים, התכת מודול, התכת בעירה בטבילה, ניקוי רטוב בוואקום, התכת פלזמה באנרגיה גבוהה ועוד. ביניהם, התכה מודולרית, בירור ואקום ו התכת קרני פלזמה נבדקו בייצור. התכה מודולרית מבוססת על תהליך החימום המוקדם לפני המאה ה-20, שיכול לחסוך 6.5% מהדלק. בשנת 2004, חברת Owens Illinois מארצות הברית ערכה בדיקת ייצור, וצריכת האנרגיה בשיטת ההיתוך המסורתית היא 7-5 w/KS. ת, בעוד שצריכת האנרגיה של התכה מודולרית היא 5 mu/kgam, ניתן לחסוך בצריכת האנרגיה ב-333%. באשר לבירור ואקום, הוא יוצר במיכל בגודל בינוני עשיר 20td, אשר יכול להפחית את צריכת האנרגיה בכ-30%. על בסיס בירור ואקום, הוקמה מערכת ההיתוך של הדור הבא (NGMS) עם התכה במהירות גבוהה, הומוגניות ולחץ שלילי.