几种新型环保节能玻璃

几种新型环保节能玻璃

钱小龙031071班03107123

摘要：新型节能玻璃在社会生活中的作用越来越大，本文概述了微晶玻璃、镀膜玻璃、泡沫玻璃几种新型节能玻璃的研究现状，以及它们对环境的影响及前景。

关键词：玻璃；新型；节能；环保.

1 引言

21世纪，能源开发与节约是主题,建筑节能已提到国家议事日程。到2000年底能够达到建筑节能设计标准的建筑累计数仅占全部城乡建筑总面积的0.5%，占城市既有采暖居住建筑面积的9%，绝大部分新建建筑仍是高能耗建筑。因此，具有很多特殊的功能特点的新型玻璃，在建筑装饰、环保节能领域发挥着越来越重要的作用。新型玻璃的发展一步步走向节能化、高效化、功能化。

2 微晶玻璃

2.1微晶玻璃

微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，它是把加有晶核剂或不加晶核剂的特定组成的玻璃，在有控条件下进行晶化热处理，使原单一的玻璃相形成了有微晶相和玻璃相均匀分布的一种复合材料。建筑微晶玻璃是指那些可应用于建筑材料领域的微晶玻璃。

2.2微晶玻璃的研究现状

微晶玻璃的主要性能特点有：耐风化性、耐磨性和抗腐蚀性；独特的抗冻性、抗渗透性和耐污染性；结构致密，组织均匀、无层理性和片理性，而且可加热软化制得各种弧面或曲面的板材[1]。

建筑微晶玻璃自1959年试验成功后，在世界各国得到了飞速发展。在欧美最先作为建筑装饰材料而进行工业化生产的是矿渣微晶玻璃和岩石微晶玻璃。前苏联于20世纪60年代中期就报导了炉渣微晶玻璃作为建材已实用化；捷克斯洛伐克于20世纪70年代初，通过熔融铸造玄武岩，制成了耐磨性地板材料；美国于20世纪70年代初生产出了建筑岩石微晶玻璃装饰板。他们主要是利用矿渣、岩石以及其它玻璃原料混合熔化，采用平板玻璃的成型方法首先生产出平板，再经热处理和抛光加工成为微晶玻璃装饰板，到20世纪70年代末又相继研制出了以硅灰石为主晶相的高档微晶玻璃装饰板。

大致来看，微晶玻璃的生产工艺有两种，压延示和烧结法。目前微晶玻璃均采用烧结法，而且不加入晶核剂。它利用了不加晶核剂的非均相结晶化机理，在一定条件下，使这种物理过程形成一个新的平衡。汤李缨[2]等利用烧结法制备了粉煤灰微晶玻璃，这种微晶玻璃板材研磨抛光后表面光泽度好，花纹清晰美观，机械强度高，化学稳定性好，可用作建筑物的高级装饰材料。

2.3微晶玻璃对环境的改善及不足

上世纪末，研发人员研制成功了以废玻璃为主要原料采用直接烧结法进行微晶玻璃装饰材料工业化生产的技术，攻克了压延法生产高档矿渣微晶玻璃装饰板工业化生产的技术难关。与此同时，清华大学材料学院、武汉工业大学、中科院上海硅酸盐研究所、西北轻工业

大学等单位的科研人员，经过艰苦努力，已成功地掌握了采用粉煤灰、煤矸石、各种工业尾矿、冶炼炉渣、黄河泥砂、废玻璃为主要原料生产微晶玻璃装饰板的关键技术。这不仅可以大大降低产品的生产成本，而且可以变废为宝，从而起到了保护环境的作用。

国内微晶玻璃的生产技术仍有待完善，产品的成材率一直停留在低水平。主要表现在：晶化好的板出炉后发生炸裂；研磨抛光的板材表面针孔多；有些成品存放一段时间后自然开裂。生产高档装饰板的一些关键原料只能采用化工原料而不能用矿物原料来替代；产品单位能耗居高不下。目前虽然微晶玻璃的颜色也有几种，如白色、深灰、浅灰、湖蓝色等，但与天然石材、陶瓷墙地砖相比，还是太少。尤其是黑色、红色系列几乎没有。整体产业的技术水平低下也是限制微晶玻璃发展的主要原因。

2.4微晶玻璃的研究方向与应用前景

微晶玻璃因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料，且生产过程中无污染，故是一种新型绿色材料，可广泛用于石材幕墙及室内高档装饰。在防腐工程中，可用微晶玻璃装饰板代替铸石砌筑耐酸池，贮槽，电解槽，造纸工业的蒸煮锅，酸性水解锅，硫酸吸收塔，氯气干燥塔，反应器；石油化工设备的内衬等以及防酸性气体和液体的地面、墙壁；其他行业也有大量的工业防腐工程。

目前，CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃作为微晶玻璃中的一个品种，具有机械强度高、耐磨性好、耐侵蚀、光泽度高、吸水率低、无放射性、色泽均匀等诸多优点，是一种优良的替代天然石材的新型装饰材料，应用前景十分广阔[3]。

3 镀膜玻璃

3.1镀膜玻璃的研究现状

新型镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜，以改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求。镀膜玻璃可分为热反射玻璃和低辐射玻璃（Low-E）。镀膜玻璃的生产方法很多，主要有真空磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法以及溶胶—凝胶法等。目前，热反射玻璃和低辐射玻璃都基本上采用真空磁控溅射法和化学气相沉积法两种生产方法。

国际上比较著名的真空磁控溅射法设备生产厂家有美国的BOC公司和德国的Leybold 公司，化学气相沉积法的著名生产厂家有英国的Pilkingto公司等。

低辐射镀膜玻璃按照工艺方法可分为在线低辐射镀膜玻璃和离线低辐射镀膜玻璃。秦皇岛耀华玻璃股份公司率先通过自主开发研究，成功地掌握了在线Low-E玻璃生产的原料配方，并在此基础上于2003年与美国阿托菲纳(A T-OFINA)公司签订了共同开发Low-E玻璃的合作协议[4]。该工艺所生产Low-E玻璃膜层牢固耐用，能使建筑物的节能效果保持长期稳定性。

3.2镀膜玻璃对环境的改善和不足

热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜。热反射镀膜玻璃有较好的对光学的控制性能，对波长在0.5-2.3微米范围内的太阳光有良好的反射和吸收能力，能够明显减少太阳光的辐射热能向室内的传递，保持室内温度的稳定。因此，也称为阳光控制玻璃，主要用于玻璃幕墙。

工程设计人员可根据不同功能的建筑来选用不同性能的镀膜，以调节室内光线和控制辐射热。实验[5]对比表明，6 mm厚的热反射玻璃有较强烈的热反射性能，可有效地反射太阳光线，减少太阳光带来的热辐射，其合计接收能量仅为33%。

低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡等金属或其化合物组成的薄膜系，在这些