特种玻璃技术以及应用领域

         特种玻璃通常是指除平板玻璃及日用器皿玻璃以外，采用精制、高纯和新型原料，采用新技术、新设备、新工艺，通过光、电、磁、热和生化等特殊条件作用而形成的具有特殊功能或特殊用途的玻璃。目前，特种玻璃材料的优异特性倍受关注，它的研发与生产水平已成为衡量一个国家材料发展水平的标志之一。

　　中国2017年平板玻璃行业产能利用率仅为69%，在国家出台“抑制产能过剩”多项措施后，2018年略升至73．8%，稍有改善，但仍低于国际81%～82%正常水平经验值。特种玻璃发展及市场问题，通过技术革新向高端、绿色、服务业进军，已成为企业创新的又一个新基点。我国“十三五”期间，新材料产业发展，将推动建材工业转型升级，对解决产能过剩、提升生产率大有裨益。

　　在我国，特种玻璃的制备技术以及应用领域如下：

　　01

　　高速动车组风挡及侧窗玻璃制备技术

　　中国研发了新系列试验和验证方法与设备并形成标准，为指导新车型号玻璃结构设计与制备提供了技术支撑，建立了整车玻璃配套生产线，开发了高速碰撞和硬物冲击试验可靠的验证方法；为应对紧急事故的逃生，开发了试验方法及设备并制定了标准。形成的风挡及侧窗检测评价技术，并建成整车玻璃配套生产线。产品已应用于CRH380、CRH350等各种高速动车，为运行安全和高速铁路健康发展有重要推动作用，同时为实施“一带一路”战略，促进高铁建设与技术出口提供了支撑。

　　02

　　夹层式太阳能反射镜技术

　　反射镜（CSP聚光反射镜）是太阳能热发电聚光器的核心部件。其制备技术被少数几家外国公司垄断，技术壁垒高。在我国绿色能源发展市场需求驱动下，建材院研发出有别于国外的新型夹层式反射镜，由1.1mm的高强高反射超薄银镜与3～4mm背板玻璃粘合而成，反射率大于94%。夹层式反射镜抗风压能力强，风载荷的弹性形变小，可有效降低反射镜抖动对聚光效果的影响；其反射镜的背漆在背板保护下，可延长强紫外光环境的使用寿命。优化集成热弯成型、超薄玻璃化学增强和特殊夹层及边部密封等技术，形成了夹层式太阳能反射镜成套制备技术和批量生产能力。产品市场适应能力强，可用于槽式、碟式、塔式、菲涅尔式、聚光光伏等光热发电系统，具有广阔的市场前景。

　　03

　　大尺寸高均匀光学石英玻璃成套制备技术及系列产品

　　石英玻璃性能优异，是航天、航空、核技术、光学检测等领域理想窗口及透镜材料。因其应用领域敏感，国外对我国实行技术封锁和高端产品禁运。建材院发明了立式化学气相沉积制备石英原砣并开发出高温均化重熔、精密退火和相关测试等技术，形成自主知识产权成套技术和装备。批量生产出均匀性达到2.1×10-6的石英玻璃，制成Φ600mm的透镜和Ф1400m的反射镜，已在航天、核技术、激光等领域工程化应用。另外，还开发具有全光谱透过的特点的超纯石英玻璃基材，抗宇宙射线辐照、紫外透过率低、可见光透过率高耐辐照滤紫外石英玻璃产品。已分别在高精度惯性导航系统和神舟飞船、嫦娥卫星、北斗导航等系统中应用。

　　04

　　系列透红外玻璃的制备及镀膜技术

　　红外玻璃作为视窗、透镜等，在红外探测和热成像技术中广泛应用。因产品用途敏感，国外对我实行技术封锁和高端产品禁运。建材院在多光谱玻璃配方设计、真空熔制工艺与成型技术等方面取得了多项发明和技术创新，形成铝酸钙、锗酸盐和硫系等系列红外玻璃产品，并可在玻璃表面镀制红外增透、硬质防护及电磁屏蔽等功能薄膜。总体技术达到世界先进水平。建成系列透红外玻璃的研发平台与批量制备能力。

　　05

　　轻质金属表面玻璃化制备技术与应用

　　综合铍金属高强、轻质、导热性好及特种玻璃的优良光学性能，在铍金属表面层合特种玻璃，经精密光学加工和镀膜，制备出铍表面玻璃化反射镜。该反射镜是红外遥感相机扫描镜的核心元件，主要应用于高端航天航空光学遥感相机中。大口径反射镜已成功应用于资源一号04星、遥感14号、遥感28号等卫星，经用户考评综合性能达到国际先进水平，标志我国已成为世界上除美国、俄罗斯外，第三个拥有该技术的国家并建成了国内大面积玻璃与轻质金属层合高技术开发平台。

　　06

　　轻质高强功能化航空玻璃技术

　　将异形双曲面热弯成型、化学钢化、电加温镀膜等关键玻璃加工技术集成，实制备出国内单片面积大（1.15m2）、厚度薄（9mm）的航空玻璃，并配合碳纤维复合材料边框，大幅度降低了整体重量。已在多种直升机上得到应用。

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