特種玻璃的制備技術(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域

【中玻網(wǎng)】特種玻璃通常是指除平板玻璃及日用器皿玻璃以外，采用精制、高純和新型原料，采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，通過光、電、磁、熱和生化等特殊條件作用而形成的具有特殊功能或特殊用途的玻璃。目前，特種玻璃材料的優(yōu)異特性倍受關(guān)注，它的研發(fā)與生產(chǎn)水平已成為衡量一個(gè)國家材料發(fā)展水平的標(biāo)志之一。

　　中國2017年平板玻璃行業(yè)產(chǎn)能利用率僅為69%，在國家出臺(tái)“舒緩產(chǎn)能過�！倍囗�(xiàng)措施后，2018年略升至73．8%，稍有改善，但仍低于全部81%～82%正常水平經(jīng)驗(yàn)值。特種玻璃發(fā)展及市場(chǎng)問題，通過技術(shù)革新向高等、綠色、服務(wù)業(yè)進(jìn)軍，已成為企業(yè)創(chuàng)新的又一個(gè)新基點(diǎn)。我國“十三五”期間，新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將推動(dòng)建材工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)解決產(chǎn)能過剩、提升生產(chǎn)率大有裨益。

　　在我國，特種玻璃的制備技術(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域如下：

　　01

　　高速動(dòng)車組風(fēng)擋及側(cè)窗玻璃制備技術(shù)

　　中國研發(fā)了新系列試驗(yàn)和驗(yàn)證方法與設(shè)備并形成標(biāo)準(zhǔn)，為指導(dǎo)新車型號(hào)玻璃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備提供了技術(shù)支撐，建立了整車玻璃配套生產(chǎn)線，開發(fā)了高速碰撞和硬物沖擊試驗(yàn)可靠的驗(yàn)證方法；為應(yīng)對(duì)緊急事故的逃生，開發(fā)了試驗(yàn)方法及設(shè)備并制定了標(biāo)準(zhǔn)。形成的風(fēng)擋及側(cè)窗檢驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)，并建成整車玻璃配套生產(chǎn)線。產(chǎn)品已應(yīng)用于CRH380、CRH350等各種高速動(dòng)車，為運(yùn)行安全和高速鐵路健康發(fā)展有重要推動(dòng)作用，同時(shí)為實(shí)施“一帶一路”戰(zhàn)略，促進(jìn)高鐵建設(shè)與技術(shù)出口提供了支撐。

　　02

　　夾層式太陽能反射鏡技術(shù)

　　反射鏡（CSP聚光反射鏡）是太陽能熱發(fā)電聚光器的核心部件。其制備技術(shù)被少數(shù)幾家外國公司壟斷，技術(shù)壁壘高。在我國綠色能源發(fā)展市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)下，建材院研發(fā)出有別于國外的新型夾層式反射鏡，由1.1mm的高度高反射超薄銀鏡與3～4mm背板玻璃粘合而成，反射率大于94%。夾層式反射鏡抗風(fēng)壓能力強(qiáng)，風(fēng)載荷的彈性形變小，可有效降低反射鏡抖動(dòng)對(duì)聚光效果的影響；其反射鏡的背漆在背板保護(hù)下，可延長強(qiáng)紫外光環(huán)境的使用壽命。優(yōu)化集成熱彎成型、超薄玻璃化學(xué)增強(qiáng)和特殊夾層及邊部密封等技術(shù)，形成了夾層式太陽能反射鏡成套制備技術(shù)和批量生產(chǎn)能力。產(chǎn)品市場(chǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)，可用于槽式、碟式、塔式、菲涅爾式、聚光光伏等光熱發(fā)電系統(tǒng)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

　　03

　　大尺寸高均勻光學(xué)石英玻璃成套制備技術(shù)及系列產(chǎn)品

　　石英玻璃性能優(yōu)異，是航天、航空、核技術(shù)、光學(xué)檢驗(yàn)等領(lǐng)域理想窗口及透鏡材料。因其應(yīng)用領(lǐng)域敏感，國外對(duì)我國實(shí)行技術(shù)封鎖和高等產(chǎn)品禁運(yùn)。建材院發(fā)明了立式化學(xué)氣相沉積制備石英原砣并開發(fā)出高溫均化重熔、準(zhǔn)確退火和相關(guān)測(cè)試等技術(shù)，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成套技術(shù)和裝備。批量生產(chǎn)出均勻性達(dá)到2.1×10-6的石英玻璃，制成Φ600mm的透鏡和Ф1400m的反射鏡，已在航天、核技術(shù)、激光等領(lǐng)域工程化應(yīng)用。另外，還開發(fā)具有全光譜透過的特點(diǎn)的超純石英玻璃基材，抗目前市場(chǎng)射線輻照、紫外透過率低、可見光透過率高耐輻照濾紫外石英玻璃產(chǎn)品。已分別在高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和神舟飛船、嫦娥衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航等系統(tǒng)中應(yīng)用。

　　04

　　系列透紅外玻璃的制備及鍍膜技術(shù)

　　紅外玻璃作為視窗、透鏡等，在紅外探測(cè)和熱成像技術(shù)中廣泛應(yīng)用。因產(chǎn)品用途敏感，國外對(duì)我實(shí)行技術(shù)封鎖和高等產(chǎn)品禁運(yùn)。建材院在多光譜玻璃配方設(shè)計(jì)、真空熔制工藝與成型技術(shù)等方面取得了多項(xiàng)發(fā)明和技術(shù)創(chuàng)新，形成鋁酸鈣、鍺酸鹽和硫系等系列紅外玻璃產(chǎn)品，并可在玻璃表面鍍制紅外增透、硬質(zhì)防護(hù)及電磁屏蔽等功能薄膜�？傮w技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。建成系列透紅外玻璃的研發(fā)平臺(tái)與批量制備能力。

　　05

　　輕質(zhì)金屬表面玻璃化制備技術(shù)與應(yīng)用

　　綜合鈹金屬高度、輕質(zhì)、導(dǎo)熱性好及特種玻璃的優(yōu)良光學(xué)性能，在鈹金屬表面層合特種玻璃，經(jīng)準(zhǔn)確光學(xué)加工和鍍膜，制備出鈹表面玻璃化反射鏡。該反射鏡是紅外遙感相機(jī)掃描鏡的核心元件，主要應(yīng)用于高等航天航空光學(xué)遙感相機(jī)中。大口徑反射鏡已成功應(yīng)用于資源一號(hào)04星、遙感14號(hào)、遙感28號(hào)等衛(wèi)星，經(jīng)用戶考評(píng)綜合性能達(dá)到全部先進(jìn)水平，標(biāo)志我國已成為世界上除美國、俄羅斯外，第三個(gè)擁有該技術(shù)的國家并建成了國內(nèi)大面積玻璃與輕質(zhì)金屬層合高技術(shù)開發(fā)平臺(tái)。

　　06

　　輕質(zhì)高度功能化航空玻璃技術(shù)

　　將異形雙曲面熱彎成型、化學(xué)鋼化、電加溫鍍膜等關(guān)鍵玻璃加工技術(shù)集成，實(shí)制備出國內(nèi)單片面積大（1.15m2）、厚度�。�9mm）的航空玻璃，并配合碳纖維復(fù)合材料邊框，大幅度降低了整體重量。已在多種直升機(jī)上得到應(yīng)用。