Tendência de desenvolvimento do vidro

De acordo com o estágio de desenvolvimento histórico, o vidro pode ser dividido em vidro antigo, vidro tradicional, vidro novo e vidro tardio.

(1) Na história, o vidro antigo geralmente se refere à era da escravidão. Na história chinesa, o vidro antigo também inclui a sociedade feudal. Portanto, o vidro antigo geralmente se refere ao vidro fabricado na Dinastia Qing. Embora hoje seja imitado, só pode ser chamado de vidro antigo, que na verdade é uma falsificação de vidro antigo.

(2) O vidro tradicional é um tipo de material e produto de vidro, como vidro plano, vidro de garrafa, vidro para utensílios, vidro artístico e vidro decorativo, que são produzidos pelo método de super-resfriamento por fusão, tendo minerais e rochas naturais como principais matérias-primas.

(3) O vidro novo, também conhecido como novo vidro funcional e vidro funcional especial, é um tipo de vidro obviamente diferente do vidro tradicional em composição, preparação de matéria-prima, processamento, desempenho e aplicação, e tem funções específicas, como luz, eletricidade, magnetismo, calor, química e bioquímica. É um material intensivo de alta tecnologia com muitas variedades, pequena escala de produção e atualização rápida, como vidro de armazenamento óptico, vidro de guia de onda tridimensional, vidro de queima de buraco espectral e assim por diante.

(4) É difícil dar uma definição precisa do futuro vidro. Deve ser o vidro que poderá ser desenvolvido no futuro de acordo com a direção do desenvolvimento científico ou previsão teórica.

Não importa o vidro antigo, o vidro tradicional, o vidro novo ou o vidro futuro, todos têm a sua semelhança e individualidade. Eles são todos sólidos amorfos com características de temperatura de transição vítrea. No entanto, a personalidade muda com o tempo, ou seja, existem diferenças de conotação e extensão em diferentes períodos: por exemplo, o novo vidro do século XX tornar-se-á vidro tradicional no século XXI; Outro exemplo é que a vitrocerâmica era um novo tipo de vidro nas décadas de 1950 e 1960, mas agora tornou-se uma mercadoria e um material de construção produzidos em massa; Atualmente, o vidro fotônico é um novo material funcional para pesquisa e produção experimental. Em alguns anos, poderá ser um vidro tradicional amplamente utilizado. Do ponto de vista do desenvolvimento do vidro, está intimamente relacionado com a situação política e económica da época. Somente a estabilidade social e o desenvolvimento económico podem desenvolver o vidro. Após a fundação da nova China, especialmente desde a reforma e abertura, a capacidade de produção e o nível técnico de vidro plano, vidro diário, fibra de vidro e fibra óptica da China têm estado na vanguarda do mundo.

O desenvolvimento do vidro também está intimamente relacionado às necessidades da sociedade, o que promoverá o desenvolvimento do vidro. O vidro sempre foi utilizado principalmente como recipientes e os recipientes de vidro representam uma parte considerável da produção de vidro. No entanto, na China antiga, a tecnologia de fabricação de utensílios cerâmicos era relativamente desenvolvida, a qualidade era melhor e o uso era conveniente. Raramente era necessário desenvolver recipientes de vidro desconhecidos, de modo que o vidro permanecesse em imitações de joalheria e arte, afetando assim o desenvolvimento geral do vidro; No entanto, no Ocidente, as pessoas gostam de copos transparentes, conjuntos de vinho e outros recipientes, o que promove o desenvolvimento de recipientes de vidro. Ao mesmo tempo, no período de utilização do vidro para fabricar instrumentos ópticos e instrumentos químicos no Ocidente para promover o desenvolvimento da ciência experimental, a fabricação de vidro da China está na fase de “semelhante ao jade” e é difícil entrar no palácio de ciência.

Com o progresso da ciência e da tecnologia, a procura pela quantidade e variedade de vidros continua a aumentar, e a qualidade, fiabilidade e custo do vidro também são cada vez mais valorizados. A procura de materiais energéticos, biológicos e ambientais para o vidro está a tornar-se cada vez mais urgente. O vidro deve ter múltiplas funções, depender menos de recursos e energia e reduzir a poluição e os danos ambientais.

De acordo com os princípios acima, o desenvolvimento do vidro deve seguir a lei do conceito de desenvolvimento científico, e o desenvolvimento verde e a economia de baixo carbono são sempre a direção do desenvolvimento do vidro. Embora os requisitos do desenvolvimento verde sejam diferentes em diferentes fases históricas, a tendência geral é a mesma. Antes da revolução industrial, a madeira era utilizada como combustível na produção de vidro. As florestas foram derrubadas e o meio ambiente destruído; No século XVII, a Grã-Bretanha proibiu o uso de madeira, então foram usados ​​fornos de cadinho a carvão. No século 19, foi introduzido o forno tanque regenerador; O forno elétrico de fusão foi desenvolvido no século XX; No século XXI, há uma tendência para a fusão não tradicional, ou seja, em vez da utilização de fornos e cadinhos tradicionais, utiliza-se a fusão modular, a fusão por combustão submersa, a clarificação a vácuo e a fusão por plasma de alta energia. Entre eles, a fusão modular, a clarificação a vácuo e a fusão por plasma foram testadas na produção.

A fusão modular é realizada com base no processo de pré-aquecimento em lote na frente do forno no século 20, o que pode economizar 6,5% de combustível. Em 2004, a empresa Owens Illinois realizou um teste de produção. O consumo de energia do método de fusão tradicional foi de 7,5mj/kga, enquanto o do método de fusão modular foi de 5mu/KGA, economizando 33,3%.

Quanto à clarificação a vácuo, ela foi produzida em forno tanque de médio porte de 20 t/D, o que pode reduzir o consumo de energia de fusão e clarificação em cerca de 30%. Com base na clarificação a vácuo, foi estabelecido um sistema de fusão de próxima geração (NGMS).

Em 1994, o Reino Unido começou a utilizar plasma para testes de fusão de vidro. Em 2003, a associação da indústria de vidro e do Departamento de Energia dos Estados Unidos realizou um teste de forno de tanque pequeno de fibra de vidro com fusão de plasma de alta intensidade, economizando mais de 40% de energia. A nova agência de desenvolvimento de tecnologia da indústria energética do Japão também organizou a Asahi nitko e a Universidade de Tecnologia de Tóquio para estabelecer conjuntamente um forno experimental de 1 T/D. O lote de vidro é derretido durante o voo por aquecimento por plasma por indução de radiofrequência. O tempo de fusão é de apenas 2 a 3 horas e o consumo abrangente de energia do vidro acabado é de 5,75 MJ/kg.

Em 2008, Xunzi realizou teste de expansão de vidro com cal sodada de 100t, o tempo de fusão foi reduzido para 1/10 do original, o consumo de energia foi reduzido em 50%, Co, não, as emissões de poluentes foram reduzidas em 50%. A agência de desenvolvimento abrangente de tecnologia da nova indústria de energia do Japão (NEDO) planeja usar forno de teste de vidro de cal sodada de 1t para dosagem, fusão em voo combinada com processo de clarificação a vácuo e planeja reduzir o consumo de energia de fusão para 3.767 kj/kg de vidro em 2012.