高效环保节能新材料?真空玻璃

　　建筑门窗玻璃是玻璃工业的主导产品之一。在整个建筑围护结构能量损失的分布中，通过门窗的能量损失约占1/3~1/2，其中通过玻璃的损失又在门窗中占到75%。由此，人们想到用保温瓶原理来制造门窗用平板真空玻璃，但需要解决到三大技术难题：（1）平板真空玻璃是一个小容积、大表面积、狭窄扁平的真空腔体，如何快速抽真空并长期有效；（2）平板真空玻璃只能使用中间支撑物来承受l0吨/m的压力，该支撑物的物理化学性能以及几何形状、几何分布必须精心设计，才能使真空玻璃产品满足建筑玻璃设计标准所要求的强度和力学寿命；（3）门窗真空玻璃在抽气口、支撑物的设计和选材上，要不影响透明美观。经过科技人员的努力，在1913年诞生了第一个平板真空玻璃专利。

　　2O世纪7O年代的石油危机以及由此而来的一系列战争，大大促进了西方工业发达国家在建筑设计上应用节能技术、节能玻璃的积极性，他们纷纷进行立法，规定建筑玻璃窗必须用中空玻璃等节能玻璃。根据门窗玻璃既要通风换气，又要采光透视，还要密封、保温隔热、节能，科技人员开发出一批节能玻璃材料并得到广泛应用，如中空玻璃、吸热玻璃、低辐射膜玻璃等等。从20世纪80年代以后，对具有更优异保温隔热性能的真空玻璃的研制开发逐渐趋向活跃，正式拉开了竞争的序幕。

　　参加竞争的国家有英国、希腊、日本、美国、澳大利亚。还有韩国、法国、丹麦等。美国克罗拉多太阳能研究所本森教授领导的真空玻璃研究组，经过多年的实验，创立了许多值得让后人借鉴的技术理论、思路和实验室数据。

　　悉尼大学应用物理系教授考林斯领导的研究组，1989年开始研究真空玻璃，但研制工作一度陷入困境。1990年北京大学唐健正教授找到症结所在，指点迷津，于是课题研发顺利进展。两位教授携手，一起攻克世界性的科技难题??平板真空玻璃。1993年，世界上第一块lmxlm的实用真空玻璃，在两位教授的手中诞生。从1989年至1994年，他们登记拥有了四项真空玻璃国际专利技术权。1997年8月在韩国举行的世界太阳能学术会议上，他们的极具开创性的有关论文被授予鲁道夫最佳论文奖。

　　日本在真空玻璃技术上，再次表现出善于争抢、吸收国际先进技术成果的能力。

　　日本板硝子玻璃公司闻风而动，以极其敏锐的企业竞争情报系统的嗅觉，早在1995年即第一个从悉尼大学购得真空玻璃专利技术使用权；以准确、迅速、果断的行动进行论证、决策；以超强的工业化能力，将真空玻璃的实验室技术进行中试、工业化生产，形成产品。1996年板硝子在京都工厂内进行工业化生产，年产量lO万m。1997年1月29日，日本正式宣布推出真空玻璃产品。日本各大媒体争相报道“神奇玻璃”问世。1998年板硝子的真空玻璃产品产量跃为24万m，同年在日本茨城县建材中心投资20亿日元建一座新厂，使该公司的真空玻璃年产量接近50万m。最大产品尺2400mm~1350mm，最小尺寸350mmx200mm。在短短的三年内，使其真空玻璃年产量实现三级跳。日本人掘得世界平板真空玻璃技术从实验室成果走向工业化生产的第一桶金，显示出工业发达国家的优势。凸现出当代科技竞争创新为先，速度取胜，强者为王，不同情弱者的严酷性。

　　唐健正教授在中国硅谷北京中关村科技园区，创办了世界上首家高科技真空玻璃研究所，并在北京、青岛成立了两家产学研、科工贸一体化的真空玻璃技术实业公司。经过一系列坎坎坷坷的摸爬滚打，戴着中国专利技术帽子、“中国自造”的真空玻璃产品终于问世，并已通过国家建筑工程质量监督检验中心的检测。真空玻璃窗户具有比现在所有玻璃材料都好的隔热、隔声、保温、防结露、抗风压等性能。目前节能性能比较好的窗户玻璃是中空玻璃，而真空玻璃的传热系数至少比它低15%。据日本人测试，以空调使用状况比较，真空玻璃窗可分别比单片玻璃、中空玻璃节电29-30%、16-18%。中空玻璃产品的最小厚度12mm，而真空玻璃的最小厚度只有6.2mm，真是更薄、更轻、更优。北京地区有两个正在建设中的工程项目的玻璃窗户采用真空玻璃，虽地处喧闹的交通要道口，但房间窗户一装上真空玻璃，一下子变得寂静无声。去年，该公司的真空玻璃年生产能力为20万m。

　　但是，我们还须正视我国尚未实现工业化的落后面。国产真空玻璃产品最大尺寸2000mmx1200mm，最小尺寸600mm~4OOmm，均落后于日本。尚有待于各方面的协同攻关、突破。历史证明，新型玻璃材料的运用，往往从宾馆、体育馆、展览馆、机场等公用建筑的大型玻璃开始，给民居建筑示范、引领时尚，推动中空玻璃等节能玻璃材料的推广应用。唐教授希望，趁世界上大多数国家对真空玻璃还处于空白状态的良好机遇，看清发展前景，吸取历史教训，把我国真空玻璃事业发展成具有世界冰平的民族产业，改变玻璃行业目前的被动局面。自1999年到现在，又申请了7项中国专利，其中有带吸气剂的真空玻璃等，又一次处于全球领先地位，并已跨洋过海，申请了美国、日本、欧共体等发达国家和地区的国际专利。

　　一流企业卖技术，二流企业卖产品，三流企业卖劳务。我国玻璃工业有史以来第一次，实现零的突破，向发达国家出口“中国造”专利技术，抢占国际玻璃科技的高峰。

　　真空玻璃的生产工艺要求规定，必须以优质浮法玻璃及优质加工玻璃为原料（目前用的是上海耀皮、青岛台玻等外资企业的产品），进行二次、甚至多次加工；其操作工艺，更需小心翼翼，同电子工业相似，员工要戴白手套，也许今后还要规定车间须除尘净化（如玻璃镀有低辐射膜层，不容污染）。真空玻璃的工业化、产业化，将大幅度增加玻璃行业主导产品的科技含量，对提升玻璃生产设备技术水平等级，玻璃工业产品结构的升级换代，是具有革命意义的巨大进步。真空玻璃也可与目前已有的或日趋成熟的各种节能玻璃材料，组成“超级玻璃”，将逐步使节能玻璃产品成为玻璃行业的主流产品，登上绿色节能环保，高新质量真境界的新台阶；逐步扩大优质浮法玻璃在整个玻璃产量中的比重，逐步扩大深加工玻璃产品在整个玻璃产量中的比重，缩小与发达国家的差距。有利于改变目前玻璃工业低水平重复建设，低端平板玻璃产品恶性血拼的落后局面，有利于彻底改变玻璃工业的形象。

　　我国是世界第二能耗大国，其中建筑能耗约占全国总能耗量的1/"4。由于建筑保温性能差，供暖效率低，采暖地区能耗为相同条件下发达国家的3倍左右。国家质检总局已批准、公布修订6份建筑窗户设计国家标准，它们是建筑外窗抗风压、气密、水密、保温、空气声隔声、采光性能等分级及检测方法，从2002年12月1日开始实施把我国建筑窗户设计国家标准等级，提高到了世界水平。建设部公布了面向21世纪大众小康住宅十大标准，其中之一是，房间采光充足，隔音保温效果在现有国内标准上提高1～2个等级。建设部已于2oo2年下文立项，将真空玻璃作为高效节能新技术项目进行开发，推广应用。

　　真空玻璃是一个强劲的高新技术产业链，不仅将玻璃工业内部的平板浮法玻璃工业、加工玻璃工业更紧密地联在一起，而且将玻璃行业和建筑窗户紧密联在一起。它对建筑、火车、轮船、冰柜等相关行业的技术进步、节能、生态、环保等，同样具有不可估量的综合性的经济与社会效益。前有上游中国专利技术引路，后有下游产品用户的推动，高科技的真空玻璃将登堂人室，和其他新产品一样，同样物有所值，物超所值。何况真空玻璃目前的价格并非很高，具有较高的性价比，具有极其广泛的应用前途，极其光明的前景。围绕真空玻璃，目前相继领先的好像都属亚太地区。现代玻璃工业发源于英国，兴旺在美国，后起之秀是日本。21世纪的世界玻璃工业很可能重新洗牌。

来源：第一建材网