ガラスの開発動向

歴史的な発展段階に応じて、ガラスは古代ガラス、伝統的ガラス、新しいガラス、後期ガラスに分けられます。

(1) 歴史上、古代のガラスは通常奴隷制度の時代を指します。中国の歴史において、古代ガラスには封建社会も含まれています。したがって、古代ガラスとは一般に清の時代に作られたガラスを指します。現在模倣されていますが、アンティークガラスと呼ぶことはできず、実際には古代ガラスの偽物です。

(2) 伝統的なガラスとは、天然鉱物や岩石を主原料として溶融過冷却法によって製造される、板ガラス、瓶ガラス、器具ガラス、美術ガラス、装飾ガラスなどのガラス材料および製品の一種です。

(3) 新しいガラスは、新機能性ガラス、特殊機能性ガラスとも呼ばれ、組成、原材料の調製、加工、性能、用途において従来のガラスとは明らかに異なり、光、電気、磁気、熱、化学、生化学。これは、光学記憶ガラス、三次元導波路ガラス、スペクトルホールバーニングガラスなど、多くの種類があり、生産規模が小さく、アップグレードが速いハイテク集約材料です。

(4) 将来のガラスを正確に定義することは困難です。科学の発展の方向や理論的な予測に応じて、将来開発される可能性のあるガラスである必要があります。

古代のガラス、伝統的なガラス、新しいガラス、未来のガラス、どんなガラスにも共通性と個性があります。これらはすべてガラス転移温度特性を持つ非晶質固体です。しかし、性格は時間とともに変化します。つまり、時代によって内包や拡張に違いがあります。たとえば、20世紀の新しいガラスは21世紀には伝統的なガラスになります。別の例として、ガラスセラミックは 1950 年代と 1960 年代には新しい種類のガラスでしたが、現在では大量生産される商品および建築材料になっています。現在、フォトニックガラスは研究・試作が進められている新しい機能性材料です。数年後には、伝統的なガラスとして広く使われるようになるかもしれません。ガラスの発展という観点から見ると、当時の政治経済情勢と密接な関係があります。社会の安定と経済発展のみがガラスを発展させることができます。新中国成立後、特に改革開放以来、中国の板ガラス、生活用ガラス、ガラスファイバー、光ファイバーの生産能力と技術レベルは世界の最先端を走っている。

ガラスの発展は社会のニーズとも密接に関係しており、それがガラスの発展を促進します。ガラスは常に主に容器として使用されており、ガラス生産量のかなりの部分をガラス容器が占めています。しかし、昔の中国では陶磁器の製造技術が比較的発達しており、品質も良く、使用も便利でした。見慣れないガラス容器を開発する必要がほとんどなかったので、ガラスは模造宝石や芸術品として残り、ガラスの全体的な発展に影響を与えました。しかし、欧米では透明なガラス製品やワインセットなどの容器に強い関心があり、ガラス容器の開発が進んでいます。同時に、西洋では実験科学の発展を促進するためにガラスを光学機器や化学機器の製造に使用する時期にあり、中国のガラス製造は「翡翠のような」段階にあり、中国の宮殿に入るのは困難です。科学。

科学技術の進歩に伴い、ガラスの量と種類の需要は増加し続けており、ガラスの品質、信頼性、コストもますます重視されています。ガラス用のエネルギー、生物および環境材料の需要はますます高まっています。ガラスには多機能性、資源・エネルギーへの依存度の低減、環境汚染や被害の軽減が求められます。

上記の原則によれば、ガラスの開発は科学発展概念の法則に従わなければならず、グリーン開発と低炭素経済は常にガラスの発展方向です。グリーン開発の要件は歴史的段階によって異なりますが、一般的な傾向は同じです。産業革命以前は、木材はガラス製造の燃料として使用されていました。森林は伐採され、環境は破壊されました。 17世紀に英国では木材の使用が禁止されたため、石炭を燃料とするるつぼ窯が使用されました。 19 世紀には再生タンクキルンが導入されました。電気溶解炉は20世紀に開発されました。 21 世紀には、非伝統的溶解への傾向が見られます。つまり、従来の炉やるつぼを使用する代わりに、モジュール式溶解、液中燃焼溶解、真空清澄、高エネルギープラズマ溶解が使用されます。その中で、モジュール式溶解、真空清澄、およびプラズマ溶解が生産段階でテストされています。

モジュラー溶解は20世紀の窯前予熱バッチプロセスに基づいて行われ、燃料を6.5％節約できます。 2004 年に、イリノイ州オーエンズ社が製品テストを実施しました。従来の溶融法のエネルギー消費量は7.5mj/kgaでしたが、モジュール溶融法のエネルギー消費量は5μ/KGAで、33.3%節約できました。

真空清澄については20t/Dの中型タンクキルンで生産しており、溶解・清澄にかかるエネルギー消費量を約30％削減できます。真空清澄に基づいて、次世代溶解システム（NGMS）が確立されました。

1994 年、英国はガラス溶融試験にプラズマを使用し始めました。 2003 年、米国エネルギー省とガラス産業協会は、高強度プラズマ溶融 E ガラス、ガラス繊維の小型タンク炉テストを実施し、エネルギーを 40% 以上節約しました。日本の新エネルギー産業技術開発機構も旭日工と東京工科大学を組織し、共同で1T/D実験窯を設立した。ガラスバッチは飛行中に高周波誘導プラズマ加熱によって溶解されます。溶解時間はわずか 2 ～ 3 時間で、完成したガラスの総合エネルギー消費量は 5.75 MJ / kg です。

2008年、Xunziは100トンのソーダ石灰ガラスの膨張試験を実施し、溶解時間が元の1/10に短縮され、エネルギー消費が50％削減され、Co、no、汚染物質の排出が50％削減されました。日本の新エネルギー産業（NEDO）技術総合開発機構は、バッチ処理、真空清澄プロセスと組み合わせた気中溶解に1tソーダ石灰ガラス試験炉を使用することを計画しており、2012年には溶解エネルギー消費量をガラス1kg当たり3767kjまで削減する計画である。