Ze względu na etap rozwoju historycznego szkło można podzielić na szkło antyczne, szkło tradycyjne, szkło nowe i szkło późne.
(1) W historii szkło starożytne zwykle odnosi się do epoki niewolnictwa. W historii Chin starożytne szkło obejmuje także społeczeństwo feudalne. Dlatego starożytne szkło ogólnie odnosi się do szkła wytwarzanego w czasach dynastii Qing. Choć dziś jest naśladowane, można je nazwać jedynie szkłem antycznym, które w rzeczywistości jest podróbką antycznego szkła.
(2) Tradycyjne szkło to rodzaj materiałów i produktów szklanych, takich jak szkło płaskie, szkło butelkowe, szkło użytkowe, szkło artystyczne i szkło dekoracyjne, które są produkowane metodą przechłodzenia stopu, a głównymi surowcami są naturalne minerały i skały.
(3) Nowe szkło, znane również jako nowe szkło funkcjonalne i specjalne szkło funkcjonalne, to rodzaj szkła, który w oczywisty sposób różni się od szkła tradycyjnego składem, przygotowaniem surowców, przetwarzaniem, wydajnością i zastosowaniem oraz ma określone funkcje, takie jak światło, elektryczność, magnetyzm, ciepło, chemia i biochemia. Jest to materiał zaawansowany technologicznie, o wielu odmianach, małej skali produkcyjnej i szybkiej modernizacji, taki jak szkło do przechowywania optycznego, trójwymiarowe szkło falowodowe, szkło wypalające dziury widmowe i tak dalej.
(4) Trudno podać precyzyjną definicję przyszłego szkła. Powinno być to szkło, które w przyszłości będzie można rozwijać zgodnie z kierunkiem rozwoju nauki lub przewidywaniami teoretycznymi.
Niezależnie od tego, czy chodzi o szkło starożytne, szkło tradycyjne, szkło nowe czy szkło przyszłości, wszystkie mają swoją wspólną cechę i indywidualność. Wszystkie są amorficznymi ciałami stałymi o charakterystyce temperatury zeszklenia. Jednakże osobowość zmienia się z czasem, to znaczy istnieją różnice w konotacji i zasięgu w różnych okresach: na przykład nowe szkło w XX wieku stanie się tradycyjnym szkłem w XXI wieku; Innym przykładem jest to, że ceramika szklana była nowym rodzajem szkła w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku, ale obecnie stała się towarem produkowanym masowo i materiałem budowlanym; Obecnie szkło fotoniczne jest nowym materiałem funkcjonalnym do badań i produkcji próbnej. Za kilka lat może to być powszechnie stosowane szkło tradycyjne. Z punktu widzenia rozwoju szkła jest to ściśle powiązane z ówczesną sytuacją polityczno-gospodarczą. Tylko stabilność społeczna i rozwój gospodarczy mogą rozwijać szkło. Po powstaniu nowych Chin, zwłaszcza od czasu reformy i otwarcia, zdolności produkcyjne Chin i poziom techniczny szkła płaskiego, szkła codziennego, włókna szklanego i światłowodu znalazły się w czołówce świata.
Rozwój szkła jest także ściśle powiązany z potrzebami społeczeństwa, które będą sprzyjać rozwojowi szkła. Szkło zawsze było wykorzystywane głównie jako pojemniki, a pojemniki szklane stanowią znaczną część produkcji szkła. Jednak w dawnych Chinach technologia produkcji wyrobów ceramicznych była stosunkowo rozwinięta, jakość była lepsza, a użytkowanie było wygodne. Rzadko konieczne było opracowywanie nieznanych pojemników szklanych, aby szkło pozostało w sztucznej biżuterii i sztuce, wpływając w ten sposób na ogólny rozwój szkła; Jednak na Zachodzie dużym zainteresowaniem cieszą się przezroczyste wyroby szklane, zestawy do wina i inne pojemniki, co sprzyja rozwojowi pojemników szklanych. Jednocześnie, w okresie wykorzystywania szkła do produkcji instrumentów optycznych i instrumentów chemicznych na Zachodzie w celu wspierania rozwoju nauki eksperymentalnej, chińska produkcja szkła znajduje się w fazie „jadeitowej” i trudno jest wejść do pałacu nauka.
Wraz z postępem nauki i technologii stale rośnie zapotrzebowanie na ilość i różnorodność szkła, coraz bardziej ceniona jest także jakość, niezawodność i koszt szkła. Zapotrzebowanie na energię, materiały biologiczne i środowiskowe do produkcji szkła staje się coraz pilniejsze. Szkło musi spełniać wiele funkcji, być w mniejszym stopniu zależne od zasobów i energii oraz zmniejszać zanieczyszczenie i szkody dla środowiska.
Zgodnie z powyższymi zasadami rozwój szkła musi być zgodny z prawem koncepcji rozwoju naukowego, a zielony rozwój i gospodarka niskoemisyjna są zawsze kierunkiem rozwoju szkła. Chociaż wymagania zielonego rozwoju są różne na różnych etapach historycznych, ogólna tendencja jest taka sama. Przed rewolucją przemysłową drewno było wykorzystywane jako paliwo do produkcji szkła. Wycięto lasy i zniszczono środowisko; W XVII wieku Wielka Brytania zakazała używania drewna, dlatego używano pieców tyglowych opalanych węglem. W XIX w. wprowadzono piec zbiornikowy regeneracyjny; Elektryczny piec do topienia powstał w XX wieku; W XXI wieku panuje tendencja do topienia nietradycyjnego, czyli zamiast stosowania tradycyjnych pieców i tygli stosuje się topienie modułowe, topienie ze spalaniem zanurzeniowym, klarowanie próżniowe i wysokoenergetyczne topienie plazmowe. Wśród nich przetestowano w produkcji topienie modułowe, klarowanie próżniowe i topienie plazmowe.
Topienie modułowe odbywa się w oparciu o proces wstępnego podgrzewania wsadowego przed piecem z XX wieku, co pozwala zaoszczędzić 6,5% paliwa. W 2004 roku firma Owens Illinois przeprowadziła test produkcyjny. Zużycie energii w przypadku tradycyjnej metody topienia wyniosło 7,5 mj/kga, podczas gdy w przypadku metody topienia modułowego wyniosło 5 mu/KGA, co oznaczało oszczędność 33,3%.
Jeśli chodzi o klarowanie próżniowe, zostało ono wyprodukowane w średniej wielkości piecu zbiornikowym o wydajności 20 t/D, co pozwala zmniejszyć zużycie energii na topienie i klarowanie o około 30%. Na podstawie klarowania próżniowego opracowano system topienia nowej generacji (NGMS).
W 1994 roku w Wielkiej Brytanii zaczęto stosować plazmę do testów topienia szkła. W 2003 roku Stowarzyszenie Departamentu Energii i Przemysłu Szklarskiego Stanów Zjednoczonych przeprowadziło test topienia plazmowego szkła E i włókna szklanego o wysokiej intensywności w małym piecu zbiornikowym, oszczędzając ponad 40% energii. Nowa japońska agencja rozwoju technologii przemysłu energetycznego zorganizowała także Asahi nitko i Uniwersytet Technologiczny w Tokio w celu wspólnego stworzenia pieca eksperymentalnego o wydajności 1 T/D. Wsad szklany topi się w locie poprzez ogrzewanie plazmowe indukcyjne o częstotliwości radiowej. Czas topienia wynosi zaledwie 2 ~ 3 h, a całkowite zużycie energii gotowego szkła wynosi 5,75 MJ/kg.
W 2008 roku firma Xunzi przeprowadziła próbę rozszerzania 100 ton szkła sodowo-wapniowego, czas topienia został skrócony do 1/10 pierwotnego, zużycie energii zostało zmniejszone o 50%, Co, no, emisja zanieczyszczeń została zmniejszona o 50%. Japońska agencja kompleksowego rozwoju technologii nowego przemysłu energetycznego (NEDO) planuje wykorzystać 1 tonowy piec testowy ze szkła sodowo-wapniowego do dozowania, topienia w locie w połączeniu z procesem klarowania próżniowego oraz planuje zmniejszyć zużycie energii topienia do 3767 kj/kg szkła w 2012 roku.
Czas publikacji: 22 czerwca 2021 r