מגמת פיתוח של זכוכית

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

(1) בהיסטוריה, זכוכית עתיקה מתייחסת בדרך כלל לעידן העבדות. בהיסטוריה הסינית, זכוכית עתיקה כוללת גם את החברה הפיאודלית. לכן, זכוכית עתיקה מתייחסת בדרך כלל לזכוכית שנעשתה בתקופת שושלת צ'ינג. למרות שהיא זוכה לחיקוי היום, אפשר לקרוא לה רק זכוכית עתיקה, שהיא למעשה זיוף של זכוכית עתיקה.

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

(3) זכוכית חדשה, המכונה גם זכוכית פונקציונלית חדשה וזכוכית פונקציונלית מיוחדת, היא סוג של זכוכית ששונה מן הסתם מזכוכית מסורתית בהרכב, בהכנת חומרי גלם, בעיבוד, בביצועים וביישום, ויש לה פונקציות ספציפיות כמו אור, חשמל, מגנטיות, חום, כימיה וביוכימיה. 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 של זכוכית 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 בקונוטציה והרחבה בתקופות שונות: למשל, זכוכית חדשה במאה ה-20 תהפוך לזכוכית מסורתית במאה ה-21; דוגמה נוספת היא שקרמיקת זכוכית הייתה סוג חדש של זכוכית בשנות ה-50 וה-60, אך כעת היא הפכה לסחורה ולחומר בנייה בייצור המוני; כיום, זכוכית פוטונית היא חומר פונקציונלי חדש למחקר וייצור ניסוי. בעוד כמה שנים, זה עשוי להיות זכוכית מסורתית בשימוש נרחב. מנקודת המבט של פיתוח זכוכית, זה קשור קשר הדוק למצב הפוליטי והכלכלי באותה תקופה. רק יציבות חברתית ופיתוח כלכלי יכולים להתפתח זכוכית. לאחר הקמתה של סין החדשה, במיוחד מאז הרפורמה והפתיחה, כושר הייצור של סין והרמה הטכנית של זכוכית שטוחה, זכוכית יומית, סיבי זכוכית וסיבים אופטיים 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 שהזכוכית נשארה בחיקוי תכשיטים ואמנות, ובכך השפיעה על ההתפתחות הכוללת של הזכוכית; עם זאת, במערב מתלהבים מכלי זכוכית שקופים, ערכות יין ומיכלים נוספים, מה שמקדם את פיתוחם של מיכלי זכוכית. יחד עם זאת, בתקופה של שימוש בזכוכית לייצור מכשירים אופטיים ומכשור כימי במערב כדי לקדם את התפתחות המדע הניסיוני, ייצור הזכוכית בסין נמצא בשלב של "כמו ירקן" וקשה להיכנס לארמון של מַדָע.

עם התקדמות המדע והטכנולוגיה, הביקוש לכמות ומגוון הזכוכית ממשיך לעלות, וגם האיכות, האמינות והעלות של הזכוכית מוערכים יותר ויותר. הדרישה לאנרגיה, חומרים ביולוגיים וסביבתיים לזכוכית הופכת דחופה יותר ויותר. זכוכית נדרשת למספר פונקציות, להסתמך פחות על משאבים ואנרגיה ולהפחית את הזיהום והנזק הסביבתי.

על פי העקרונות לעיל, פיתוח זכוכית חייב לפעול בהתאם לחוק הפיתוח המדעי, ופיתוח ירוק וכלכלה דלת פחמן הם תמיד כיוון הפיתוח של זכוכית. למרות שדרישות הפיתוח הירוק שונות בשלבים היסטוריים שונים, המגמה הכללית זהה. לפני המהפכה התעשייתית, העץ שימש כדלק בייצור זכוכית. יערות נכרתו והסביבה נהרסה; במאה ה-17 אסרה בריטניה על שימוש בעץ, ולכן נעשה שימוש בכבשני כור היתוך פחמים. במאה ה-19 הוצג כבשן מיכל חידוש; תנור התכה חשמלי פותח במאה ה-20; במאה ה-21 ישנה מגמה של התכה לא מסורתית, כלומר במקום שימוש בתנורים ובכורי היתוך מסורתיים, נעשה שימוש בהתכה מודולרית, התכה בעירה שקועה, בירור ואקום והתכת פלזמה באנרגיה גבוהה. ביניהם, התכה מודולרית, בירור ואקום והתכת פלזמה נבדקו בייצור.

התכה מודולרית מתבצעת על בסיס תהליך אצווה חימום מוקדם מול כבשן במאה ה-20, מה שיכול לחסוך 6.5% מהדלק. בשנת 2004, חברת אוונס אילינוי ביצעה בדיקת ייצור. צריכת האנרגיה של שיטת ההיתוך המסורתית הייתה 7.5mj/kga, בעוד זו של שיטת ההיתוך המודול הייתה 5mu/KGA, חיסכון של 33.3%.

באשר לבירור ואקום, הוא מיוצר בכבשן מיכל בינוני בגודל 20 ט/D, אשר יכול להפחית את צריכת האנרגיה של התכה והבהרה בכ-30%. על בסיס בירור ואקום, הוקמה מערכת ההיתוך של הדור הבא (NGMS).

בשנת 1994, בריטניה החלה להשתמש בפלזמה לבדיקת התכת זכוכית. בשנת 2003, איגוד מחלקת האנרגיה ותעשיית הזכוכית של ארצות הברית ביצע בדיקת פלזמה מתכת E זכוכית, סיבי זכוכית קטנים, בעוצמה גבוהה, וחיסכו יותר מ-40% אנרגיה. הסוכנות החדשה לפיתוח טכנולוגיות של תעשיית האנרגיה ביפן ארגנה גם את Asahi nitko ואוניברסיטת טוקיו לטכנולוגיה כדי להקים במשותף כבשן ניסוי 1 T/D. אצווה הזכוכית מותכת בטיסה על ידי חימום פלזמה אינדוקציה בתדר רדיו. זמן ההיתוך הוא רק 2 ~ 3 שעות, וצריכת האנרגיה המקיפה של זכוכית מוגמרת היא 5.75 MJ / kg.

בשנת 2008, Xunzi ביצעה בדיקת התפשטות זכוכית סודה ליים 100t, זמן ההיתוך התקצר ל-1/10 מהמקור, צריכת האנרגיה הופחתה ב-50%, Co, לא, פליטת המזהמים הופחתה ב-50%. סוכנות הפיתוח המקיפה של תעשיית האנרגיה החדשה (NEDO) של יפן מתכננת להשתמש בכבשן בדיקה של זכוכית סודה ליים עבור אצווה, התכה בטיסה בשילוב תהליך בירור ואקום, ומתכננת להפחית את צריכת האנרגיה המתכה ל-3767kj/kg זכוכית ב-2012.