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加工玻璃的新秀:真空玻璃應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程強(qiáng)大貸近日,北京新立基真空玻璃技術(shù)有限公司,完全采用中國(guó)人自己的專利技術(shù)和國(guó)產(chǎn)原材料及裝備,成功生產(chǎn)出真空玻璃節(jié)能窗。真空玻璃節(jié)能窗是將兩塊平板玻璃周邊密封、抽真空而制成。經(jīng)國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn),國(guó)產(chǎn)真空玻璃節(jié)能窗,具有比中空玻璃窗等目前所有玻璃材料制成的門窗更優(yōu)越的隔熱、隔聲、保溫、抗風(fēng)壓等性能。
真空玻璃是玻璃工藝與材料科學(xué)、真空技術(shù)、物理測(cè)量技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化及建筑科學(xué)等,多種學(xué)科、多種技術(shù)、多種工藝協(xié)作配合的碩果。
單層平板玻璃的傳熱系數(shù)為6瓦/平方米·開(kāi),充氬氣中空玻璃的傳熱系數(shù)為3.5瓦/平方米·開(kāi),普通平板玻璃制造的真空玻璃的傳熱系數(shù)為2.6瓦/平方米·開(kāi)。新立基公司的真空玻璃,經(jīng)瑞典玻璃檢驗(yàn)部門測(cè)試和中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理部檢驗(yàn),單面低輻射膜真空玻璃的傳熱系數(shù)為1.55瓦/平方米·開(kāi),雙面低輻射真空玻璃的傳熱系數(shù)為1.30瓦/平方米·開(kāi)。真空玻璃在大部分音域的隔音性能,優(yōu)于中空玻璃。中空玻璃平均衰減噪音為28分貝,真空玻璃平均可使噪聲降低30分貝以上。真空玻璃抗風(fēng)壓性能達(dá)到⒂級(jí),約是中空玻璃的1.5倍。
室內(nèi)外溫差太大時(shí),玻璃窗常常會(huì)結(jié)霜結(jié)露。室內(nèi)溫度20℃、相對(duì)濕度60%時(shí),室外溫度8℃,單層玻璃就結(jié)露,-1℃中空玻璃結(jié)露,而-21℃真空玻璃才結(jié)露。而且中空玻璃在內(nèi)表面結(jié)露,無(wú)法擦拭,真空玻璃的空腔里無(wú)氣體,無(wú)水汽,不會(huì)結(jié)露。中國(guó)建筑科學(xué)研究院物理所對(duì)真空玻璃試件分別經(jīng)高溫、高濕、低溫及浸水、紫外線照射處理,將處理前后熱絕緣系數(shù)變化值進(jìn)行對(duì)比,以衡量其耐久性。經(jīng)過(guò)這樣近乎“殘酷”的測(cè)試,得出結(jié)論:真空玻璃保溫性能優(yōu)良,耐久性好。他們做了一系列檢驗(yàn),數(shù)據(jù)顯示,采用單、雙面低輻射膜真空玻璃及低輻射膜真空+中空組合玻璃,其保溫性能大大提高,傳熱系數(shù)分別為1.66瓦/平方米·開(kāi)、1.24瓦/平方米·開(kāi)、1.37瓦/平方米·開(kāi),能滿足嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能保溫的要求。以北京地區(qū)80。2-4磚混結(jié)構(gòu)通用設(shè)計(jì)耗熱量指標(biāo)為例,與采用雙層玻璃相比,采用真空玻璃后,建筑物節(jié)能率由36.2%提高到42.7%,以每年100萬(wàn)平方米建筑為例,單是采用真空玻璃的塑鋼窗,每年節(jié)約采暖能耗就達(dá)1220噸標(biāo)煤,可以大幅度提高窗戶保溫性能及建筑節(jié)能效果,為我國(guó)建筑節(jié)能趕上先進(jìn)國(guó)家水平創(chuàng)造了條件。
相關(guān)人士指出,應(yīng)把真空玻璃與目前日趨成熟的鍍膜玻璃、夾層玻璃、貼膜玻璃、中空玻璃等玻璃深加工產(chǎn)品結(jié)合,或與不同厚度玻璃、不同性能鍍膜玻璃組合成各種系列、多元化的“超級(jí)玻璃”,使各種具有更高物理性能的玻璃新材料呈現(xiàn)出琳瑯滿目的新局面,以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和科技在門窗以及更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域的新要求。如-20℃以下嚴(yán)寒地區(qū)使用普通雙層玻璃或中空玻璃,結(jié)霜現(xiàn)象非常嚴(yán)重,采用低輻射真空玻璃就有非常大的優(yōu)越性。現(xiàn)代化交通系統(tǒng)采用了高架、立交、軌道列車等形式,在方便快捷的同時(shí),也帶來(lái)了噪音,上海的高架道路距離民房近在咫尺,現(xiàn)在只能用弧形塑料板擋一下。今后如能采用真空玻璃,就將大幅度降低噪音。又如冷藏展示柜的玻璃柜門既要美觀、透過(guò),又要在高溫高濕環(huán)境下不結(jié)霜,還要節(jié)能,目前的中空玻璃產(chǎn)品厚度大而熱阻低,達(dá)不到這么苛求的要求。我們都乘過(guò)火車,火車車廂普通雙層窗玻璃看上去實(shí)在是又厚又笨重,又浪費(fèi)運(yùn)能又結(jié)露結(jié)霜,和鐵路運(yùn)輸幾次提速較不相稱,火車車廂雙層窗玻璃什么時(shí)候能夠舊貌變新顏?此外,輪船、汽車甚至飛機(jī)的窗玻璃,都有待改善,這表明真空玻璃有較好的應(yīng)用前景。因此,真空玻璃的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,將是玻璃深加工工業(yè)良好的發(fā)展機(jī)遇。
西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院和電子物理與器件研究所,獨(dú)辟蹊徑,實(shí)驗(yàn)研究用平面真空玻璃作太陽(yáng)能集熱器蓋板,結(jié)果在500~700瓦/平方米的太陽(yáng)光照強(qiáng)度范圍,真空玻璃作蓋板的集熱器能達(dá)到140℃,比普通雙層玻璃作蓋板的高15℃~20℃以上,而且真空玻璃蓋板的內(nèi)外表面溫差可達(dá)30℃以上,普通雙層玻璃一般只有5℃~10℃左右,這無(wú)疑大大提高了太陽(yáng)能集熱器的效率。太陽(yáng)能集熱器真空玻璃蓋板,使用要求比門窗真空玻璃低得多,而且是平放或斜放,結(jié)構(gòu)及制作技術(shù)可以相應(yīng)簡(jiǎn)化,便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局已批準(zhǔn)、公布了修訂過(guò)的一攬子6份建筑設(shè)計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并將從2002年12月1日開(kāi)始實(shí)施,它們是:①GB/T7106———2002建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢驗(yàn)方法。②GB/T7107———2002建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢驗(yàn)方法。③GB/T7108———2002建筑外窗水密性能分級(jí)及檢驗(yàn)方法。5GB/T8484———2002建筑外窗保溫性能分級(jí)及檢驗(yàn)方法。⑤GB/T8485———建筑外窗空氣聲隔聲性能分級(jí)及檢驗(yàn)方法。⑥GB/T11976———2002建筑外窗采光性能分級(jí)及檢驗(yàn)方法。這對(duì)從整體上提升我國(guó)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí),是一個(gè)非常大的推動(dòng)力,對(duì)真空玻璃的應(yīng)用推廣亦是一條利好消息。過(guò)去我國(guó)建筑窗戶的保溫性能總體水平與國(guó)外有非常大差距,北歐、北美國(guó)家窗戶傳熱系數(shù)一般小于2.0瓦/平方米·開(kāi),我國(guó)建筑窗戶很少能達(dá)到這么高的要求。上海等大城市的新上市商品房樓盤,有的已開(kāi)始使用中空玻璃窗戶,將中空玻璃作為新的賣點(diǎn)之一。
引人注目的是,1994年年底,日本板硝子玻璃株式會(huì)社較早從悉尼大學(xué)購(gòu)得真空玻璃專利使用權(quán),1996年在京都工廠內(nèi)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),產(chǎn)量10萬(wàn)平方米。他們對(duì)真空玻璃及各種玻璃材料的多種物理性能進(jìn)行了一體的測(cè)試比較。1997年1月29日,板硝子正式宣告推出真空玻璃產(chǎn)品。日本各大媒體爭(zhēng)相報(bào)道“優(yōu)點(diǎn)玻璃”問(wèn)世。1998年板硝子公司的真空玻璃產(chǎn)品產(chǎn)量躍為24萬(wàn)平方米,同年在日本茨城縣建材中心投入資金20億日元建一座新廠,使該公司的真空玻璃年產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)“三級(jí)跳”,接近50萬(wàn)平方米,銷售額100億日元,F(xiàn)在,日本板硝子公司的真空玻璃產(chǎn)品非常大尺寸2400×1350毫米,較小尺寸350×200毫米。北京新立基的真空玻璃產(chǎn)品非常大尺寸2000×1200毫米,較小600×400毫米。日本工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸非常大的比我們的大,較小的比我們的小,這意味著什么?
而且板硝子公司還多一個(gè)夾絲型真空玻璃。日本這條“快魚(yú)”怎么又悄悄地追上來(lái)了?日本板硝子在真空玻璃產(chǎn)品上的動(dòng)作,再一次顯示出第二次世界大戰(zhàn)后日本人“快魚(yú)吃慢魚(yú)”,吸收世界先進(jìn)技術(shù)成果,迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,壯大自己的“日本特色”!敖(jīng)濟(jì)超人”再一次給我們上了一課。日本公司相當(dāng)重視企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng),因?yàn)閺墓_(kāi)的信息渠道可以獲得約80%的合法競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)。日本人憑借對(duì)大部分國(guó)家先進(jìn)技術(shù)成果嗅覺(jué)的靈敏性,反應(yīng)決策、分析判斷的快捷準(zhǔn)確性,完善別人尚未成熟的實(shí)驗(yàn)室成果,以超強(qiáng)的工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化能力,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛,令人嘆為觀止。此外,據(jù)悉韓國(guó)、法國(guó)、丹麥等國(guó)也在研制真空玻璃,但目前尚未達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平。
真空玻璃中國(guó)專利擁有人唐健正教授說(shuō):“在世界大多數(shù)國(guó)家,真空玻璃還處于空白狀態(tài),這給了我們發(fā)展玻璃深加工工業(yè)一個(gè)良好機(jī)遇。
如果能看清發(fā)展前景,吸取歷史經(jīng)驗(yàn),揚(yáng)長(zhǎng)避短,把我國(guó)真空玻璃事業(yè)發(fā)展成具有世界水平的產(chǎn)業(yè)是完全有可能的!
相關(guān)人士強(qiáng)調(diào)指出,真空玻璃研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中一種現(xiàn)象應(yīng)引起重視,許多創(chuàng)造者缺乏與真空技術(shù)相關(guān)人士配合,忽略了真空器件中的常見(jiàn)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外都有一些專利,試圖把夾層玻璃技術(shù)和設(shè)備稍微改動(dòng),用PVB或EN膜作封邊材料來(lái)造所謂真空玻璃,經(jīng)過(guò)大量樣品測(cè)試,這種玻璃只能稱為“負(fù)壓中空玻璃”,沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。
相關(guān)人士們預(yù)言,不久人們即可以欣喜地發(fā)現(xiàn),真空玻璃本身是性能優(yōu)異的加工玻璃新產(chǎn)品,它不但需要使用優(yōu)異浮法玻璃原片產(chǎn)品,而且需要低輻射膜玻璃等多種優(yōu)異加工產(chǎn)品進(jìn)行二次或多次高溫、高壓加工,它在玻璃原片與玻璃加工業(yè)之間具有一種特殊的、強(qiáng)勁的、廣泛的紐帶作用。真空玻璃的產(chǎn)業(yè)化將會(huì)促進(jìn)我國(guó)優(yōu)異浮法玻璃原片生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、擴(kuò)產(chǎn),促進(jìn)國(guó)產(chǎn)浮法生產(chǎn)線提高產(chǎn)品質(zhì)量以及進(jìn)一步提高加工玻璃的質(zhì)量,有利于整個(gè)平板玻璃工業(yè)及玻璃深加工產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí),有利于提升我國(guó)玻璃工業(yè)裝備水平檔次,拉動(dòng)玻璃產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量攀登新臺(tái)階。
真空玻璃對(duì)于社會(huì)來(lái)說(shuō),目前還是“藏在深閨人未識(shí)”,但由于其優(yōu)異的技術(shù)特性以及潛在的巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,在玻璃行業(yè)、整個(gè)社會(huì)以及國(guó)內(nèi)外將會(huì)掀起一輪比發(fā)明保溫瓶更大的熱潮。如果事實(shí)果真能如此發(fā)展,那可是新世紀(jì)、新千年給予玻璃行業(yè)的新禮物。
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