В зависимости от стадии исторического развития стекло можно разделить на древнее стекло, традиционное стекло, новое стекло и позднее стекло.
(1)В истории древнее стекло обычно относится к эпохе рабства.В истории Китая древнее стекло также включает в себя феодальное общество.Таким образом, древнее стекло обычно относится к стеклу, изготовленному во времена династии Цин.Хотя сегодня ему подражают, его можно назвать только старинным стеклом, которое на самом деле является подделкой древнего стекла.
(2) Традиционное стекло — это вид стеклянных материалов и изделий, таких как листовое стекло, бутылочное стекло, посудное стекло, художественное стекло и декоративное стекло, которые производятся методом переохлаждения расплава с использованием природных минералов и горных пород в качестве основного сырья.
(3) Новое стекло, также известное как новое функциональное стекло и специальное функциональное стекло, представляет собой вид стекла, который явно отличается от традиционного стекла по составу, подготовке сырья, обработке, характеристикам и применению и имеет особые функции, такие как свет, электричество, магнетизм, тепло, химия и биохимия.Это высокотехнологичный интенсивный материал со множеством разновидностей, небольшими масштабами производства и быстрой модернизацией, например, оптическое стекло для хранения данных, трехмерное волноводное стекло, стекло для сжигания спектральных отверстий и так далее.
(4)Трудно дать точное определение стеклу будущего.Это должно быть стекло, которое может быть разработано в будущем по направлению научных разработок или теоретического предсказания.
Независимо от того, старинное стекло, традиционное стекло, новое стекло или стекло будущего, все они имеют свою общность и индивидуальность.Все они представляют собой аморфные твердые вещества с характеристиками температуры стеклования.Однако личность меняется со временем, то есть в разные периоды существуют различия в значении и расширении: например, новое стекло в 20 веке станет традиционным стеклом в 21 веке;Другой пример: стеклокерамика была новым видом стекла в 1950-х и 1960-х годах, но теперь она стала товаром массового производства и строительным материалом;В настоящее время фотонное стекло является новым функциональным материалом для исследований и опытного производства.Через несколько лет это может стать широко используемым традиционным стеклом.С точки зрения развития стекла, оно тесно связано с политической и экономической ситуацией того времени.Только социальная стабильность и экономическое развитие могут способствовать развитию стекла.После основания нового Китая, особенно после реформ и открытости, производственные мощности и технический уровень Китая по производству листового стекла, повседневного стекла, стекловолокна и оптического волокна оказались на переднем крае мира.
Развитие стекла также тесно связано с потребностями общества, что будет способствовать развитию стекла.Стекло всегда использовалось в основном в качестве тары, а стеклянная тара составляет значительную часть выпуска стекла.Однако в старом Китае технология изготовления керамической посуды была относительно развита, качество было лучше, а использование было удобным.Редко приходилось разрабатывать незнакомую стеклянную тару, так что стекло оставалось подделкой ювелирных изделий и предметов искусства, влияя тем самым на общее развитие стекла;Однако на западе люди увлекаются прозрачной стеклянной посудой, винными сервизами и другой тарой, что способствует развитию стеклянной тары.В то же время, в период использования стекла для изготовления оптических и химических инструментов на Западе для содействия развитию экспериментальной науки, производство стекла в Китае находится на стадии «нефритового», и трудно войти во дворец наука.
С развитием науки и техники спрос на количество и разнообразие стекла продолжает увеличиваться, а также все больше ценятся качество, надежность и стоимость стекла.Спрос на энергетические, биологические и экологические материалы для стекла становится все более актуальным.Стекло должно выполнять множество функций, меньше полагаться на ресурсы и энергию, а также уменьшать загрязнение окружающей среды и ущерб.
В соответствии с вышеуказанными принципами развитие стекла должно следовать закону концепции научного развития, а зеленое развитие и низкоуглеродная экономика всегда являются направлением развития стекла.Хотя требования зеленого развития различны на разных исторических этапах, общая тенденция одна и та же.До промышленной революции древесина использовалась в качестве топлива при производстве стекла.Были вырублены леса и разрушена окружающая среда;В 17 веке Великобритания запретила использование древесины, поэтому использовались тигельные печи, работающие на угле.В 19 веке была введена в действие резервуарная печь-регенератор;Электрическая плавильная печь была разработана в 20 веке;В XXI веке наблюдается тенденция к нетрадиционной плавке, то есть вместо использования традиционных печей и тиглей используют модульную плавку, плавку погруженным горением, вакуумное осветление и высокоэнергетическую плазменную плавку.Среди них в производстве опробованы модульная плавка, вакуумное осветление и плазменная плавка.
Модульная плавка осуществляется на основе периодического предварительного нагрева перед печью 20 века, что позволяет сэкономить 6,5% топлива.В 2004 году компания Owens Illinois провела производственное испытание.Потребление энергии при традиционном методе плавки составило 7,5 мДж/кг, а при модульном методе плавки — 5 му/кг, экономия 33,3%.
Что касается вакуумного осветления, то оно производится в резервуарной печи среднего размера производительностью 20 т/д, что позволяет снизить энергозатраты на плавку и осветление примерно на 30%.На основе вакуумного осветления создана плавильная система нового поколения (NGMS).
В 1994 году Великобритания начала использовать плазму для испытаний на плавление стекла.В 2003 году Ассоциация Министерства энергетики и стекольной промышленности США провела испытание высокоинтенсивной плазменной плавки стекла E и небольшой резервуарной печи из стекловолокна, сэкономив более 40% энергии.Японское агентство по развитию новых технологий энергетической промышленности также организовало Asahi nitko и Токийский технологический университет для совместного создания экспериментальной печи 1 T/D.Стеклянная шихта плавится в полете с помощью радиочастотного индукционного плазменного нагрева.Время плавления составляет всего 2 ~ 3 часа, а общий расход энергии готового стекла составляет 5,75 МДж/кг.
В 2008 году компания Xunzi провела испытание на расширение натриево-известкового стекла весом 100 тонн, время плавления было сокращено до 1/10 от первоначального, потребление энергии было снижено на 50%, Co, нет, выбросы загрязняющих веществ были сокращены на 50%.Японское агентство по комплексному развитию технологий новой энергетической промышленности (NEDO) планирует использовать 1-тонную испытательную печь для натриево-известкового стекла для пакетирования, плавки в полете в сочетании с процессом вакуумного осветления, а также планирует снизить потребление энергии при плавке до 3767 кДж/кг стекла в 2012 году.
Время публикации: 22 июня 2021 г.