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北京新立基真空玻璃技术有限公司

主营:真空玻璃,白玻真空玻璃,Low-e真空玻璃,复合真空玻璃,真空,夹层,真空,中空,夹层,真空,中空,中空玻璃,钢化玻璃,Low-e玻璃

  • 中玻跨境

聚焦真空玻璃技术的大部分国家性科技拉力赛

发布日期:2010-11-15

戴大祥

上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司上海200126

      较近20年来,全部玻璃工业围绕着尚处于萌芽状态的新技术、新产品之一—— 真空玻璃,正在进
行一场跨国、跨地区的类似于汽车拉力赛的玻璃科技拉力赛,日益呈现出无国界、整体化、多较化立体交叉的态势,展现出经济大部分国家化时代科技竞争的新形势、新特点。

      缘 由
     建筑门窗玻璃是玻璃工业的主要产品之一。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I/3到一半,其中通过玻璃的损失又在门窗中占到75% 。

      自从1893年英国物理学家、化学家占姆士·杜瓦发明保温瓶后,人类就怀有一个梦想,什么时候
能把保温瓶原理应用到门窗玻璃上?从圆柱体的保温瓶到门窗用平板真空玻璃,抽真空技术的进步性
不可同日而语,三大技术难题横亘在人们面前:1.平板真空玻璃是一个小容积、大表面积又狭窄扁平的真空腔体,要快速抽真空并长期有效;2.平板真空玻璃只有使用中间支撑物来承受lOt/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。

        科学技术是靠前生产力。实现人类梦想的是科学家。一代代物理学家围绕着门窗用平板真空玻
璃,前赴后继地开始了一场科研接力赛。1913年即诞生了靠前个平板真空玻璃专利。

       人类社会的发展对能源的需求量日益增长,与有限的、日益枯竭的能源储量的矛盾日益激化。能
源供求必须开源节流。上世纪70年代的石油危机,大大促进了西方工业发达国家的建筑设计上开发应用节能技术、节能玻璃的积较性,他们纷纷进行立法,用法治力量保证,建筑玻璃窗必须使用节能玻璃。门窗玻璃既要通风换气,又要采光,要透过同时阻挡外视,还要密封、保温隔热、节能,玻璃工业的科技人员接受了这个二律背反的悖论课题的挑战,一批节能玻璃材料相继问世并得到广泛应用:中空玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射膜玻璃,等等。节能玻璃材料的强制性规定应用,使发达国家的市场很少看见单片原片玻璃的应用,节能加工玻璃产品占据了玻璃工业产品的大部分。但是这一切终究还没有圆人类的真空玻璃之梦。从80年代以后,对具有更保温隔热性能的真空玻璃的研制开发逐渐趋向活跃,围绕这一热点的科技接力赛,逐渐变成科技拉力赛,正式拉开序幕。

       靠前站:中澳联队——原带

       始发靠前站竞技场是科研实验室。自然是“千车竞发”的壮观景象,有英国、希腊、日本、美国、澳大利亚,还有韩国、法国、丹麦等。其中有两个队引人注目。其一是美国队,美国克罗拉多太阳能研究所本森教授(D·K·Benson)领导的真空玻璃研究组,经过1985—1991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。世界水平的原始创新自然是高难度的,因为诸多难题的困扰,研制工作没有进行到底。

         另一个是悉尼大学应用物理系教授科林斯(R·E·Collins)领导的研究组,1989年开始研究真空玻璃,研制工作也一度陷入困境。“有心栽花花不发,无意插柳柳成荫”。1990年,恰逢原北京大学物理系唐健正教授以高等访问学者身份访问悉尼大学,不愧为中国科教国家队出身的唐教授,厚积薄发,不久就看出症结所在,指点迷津,消灭拦路虎,于是课题研发顺利进展。以发达国家教授自居的科林斯教授开始有点自负,这时候不禁对唐健正教授另眼垂青。跨国竞争并不排斥全部合作。共同的物理学有经验,同样深厚的学者素养,使两位教授携手,一起攻克世界性的科技难题——平板真空玻璃。科学家之间的强强联合,1+l>2。从此以后,一发而不可收,一搞就是7年。锲而不舍地耕耘,必有收获。1993年,世界上靠前块1×lm的实用真空玻璃,在两位科技巨擘的手中诞生。在发明保温瓶之后整整100年,人类终于圆了平板真空玻璃之梦。从1989年至1994年.他们登记拥有了四项真空玻璃多国专利权。1997年8月在韩国举行的世界太阳能学术会议上,他们的较具开创性的有关论文被授予鲁道夫较佳论文奖。两位科学家的高智商的猛烈激发,终于使他们共同登上了世界玻璃科技的高峰。

       世界玻璃工业史将会记载,平板真空玻璃之2004年第2期父:考林斯教授、唐健正教授。


       第二站:日本队— —工业化反超
      日本人在真空玻璃技术上的动作,再次展露出善于争抢、吸收全部先进技术成果,迅速壮大自己
的惊人的日本速度。日本板硝子公司闻风而动,以较其敏锐的竞争情报系统的嗅觉,早在1995年即靠前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、商品。1996年日本板硝子在京都工厂内进行工业化生产,年产量l0万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“优点玻璃”问世。l998年日本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入资金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 。非常大产品尺寸2400×l350mm,较小尺寸350×200mm,在短短的三年内使其真空玻璃年产量实现三级跳。日本人掘得了世界平板真空玻璃技术从实验室成果走向工业化生产的靠前桶金,显示出工业发达国家的优势、强势。凸现出当代科技竞争创新为先,速度取胜,强者为王,世界经济之林、科技之园是强者之宴,弱者淘汰靠边站的严酷性。
        而在此时,世界上其他大多数国家的真空玻璃技术都停留在实验室,未能实现工业化;水平也不高。

       第三站:中国海归队——先进与落后并存

      海归学人唐健正教授,谢绝了澳洲队友的盛情挽留,怀着振兴民族玻璃工业的强烈愿望回到家乡,甩开膀子继续拼搏,创办了世界上高科技真空玻璃研究所,以及在北京、青岛的两家产学研、科工贸整体化的真空玻璃技术实业公司。

       唐教授的非常大心愿就是, 自己的科研成果能够在中华大地开花结果,炎黄子孙的智慧结晶应该让自己人较早受益。华人并不比洋人笨,我们不能永远引进外国人的二三流技术设备,跟在洋人后面爬行,战略技术、核心技术必须单独自主,开始跨越式发展。拓荒者的路较难走,经过一系列坎坎坷坷的摸爬滚打,“中国自造”的真空玻璃产品终于呱呱坠地,并已通过国家建筑工程质量监督检验中心的检验。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% 。中空玻璃产品的较小厚度12ram,而真空玻璃的较小厚度只有6.2ram,真是更薄、更轻、更优。2008年北京奥运会的一些场馆、三峡工程北京控制中心等一批工程项目的玻璃窗户,先后采用真空玻璃产品。地处喧闹的交通要道口的噪音,房间窗户一装上真空玻璃,一下子变得寂静无声。

         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,把中国真空玻璃事业发展成世界水平的民族产业,改变玻璃行业目前的被动局面。他回国后不仅操心真空玻璃实验成果的中试和工业化生产,还要兼顾真空玻璃技术的继续研究、发展。他胸怀振兴中华民族玻璃工业的大志,敢为人先的雄心,中西合壁的学术实力,老骥伏枥,依然雄心勃勃,马不停蹄,瞄准世界科技发展较的新技术,冲刺。自1999年到现在,又登记拥有了7项中国专利,其中有带吸气剂的真空玻璃等,又一次处于大部分国家地位,并已跨洋过海,申请登记了美国、日本、欧共体等发达国家和地区的专利权。

        但是,我们还须正视,由于历史原因我国尚未实现工业化的落后面。国产真空玻璃产品非常大尺寸2000×1200mm,较小尺寸60O×400ram,均落后于日本。这是目前我国真空玻璃技术工业化、产业化的发展瓶颈之一,需要各方面的协同攻关、打破。业内人士认为,经过几个五年计划的赶超,玻璃工业国产设备、材料的质量都有了很大提高,有的三家制造的硬件水平已经开始接近国外同类产品。目前大型玻璃加工企业的设备大多数是舶来品。玻璃制造及加工业盼望国产设备能够渐入佳境,经得起考验,逐步扩大市场占有率,逐步壮大起来。

       未来:谁是桂冠?

        大杠杆:真空玻璃的生产工艺要求规定了,必须以浮法玻璃及加工玻璃为原料(目前用的是上海耀皮、青岛台玻等外资企业的产品),进行二次或多次复合加工。真空玻璃也可以与目前已有、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;逐步扩大浮法玻璃在整个平板玻璃产量中的比重,逐步扩大加工玻璃产品在整个玻璃产品中的比重,缩小与发达国家的差距,有利于传统产业向高技术产业的平稳过渡,实现新型工业化,走出目前玻璃工业低水平重复建设,同质化低端平板玻璃产品恶性血拼的泥谭。真空玻璃的产业化,将大幅度增加玻璃行业主要产品的科技含量,优化资源配置,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。真空玻璃产业化将引发一场玻璃工业的产业革命,成为撬动玻璃行业的大杠杆。

        真空玻璃是一个高渗透型的高新技术产业链。不仅从未有过地将玻璃工业内部的平板浮法玻璃
工业、加工玻璃工业变成前后道工序.更加紧密地联系在一起,而且将玻璃行业和建筑窗户紧密联系在一起(节能玻璃比单片玻璃需更多更仔细地与窗框的默契配合)。它对建筑、火车、轮船展示冰柜
等相关行业的技术进步、节能、自然、环保等。同样具有不可估量的综合性经济、思想、社会益。

        我国建筑能源使用背景: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l/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。我国能源供应将长期严重短缺,能源使用与环境保护之问的矛盾日趋恶化。2001年,建设部建筑节能中心召开居民用绿色环保节能玻璃技术研讨会,与会相关人士对国内民用住宅玻璃的现状、发展趋势及产业状况进行研讨和评估,认为我国大部分地区民用建筑所使用的普通玻璃起不到有效的保温隔热作用。建筑窗户已成为建筑能耗使用中“跑冒滴漏”的大窟窿。北方主要靠煤取暖,能效低,又污染环境。住宅过去很少使用空调,改变公开以来,一下子普及了家用空调,而窗户单片玻璃却基本未动。南北广大住宅仍然长期使用普通单片玻璃的旧传统,显然落伍了,早晚要进行“土改”。

        市场已开眼:不少新建商品房楼盘已自发地将中空玻璃、低辐射膜玻璃等节能玻璃作为一个新亮点、新卖点来吆喝。另外,.据上海市住宅发展局透露,今年上海市中心城区内将建30O万卫n2的节能住宅,到2005年全市新建住宅有望全部披上冬暖夏凉的节能。保温衣 。历史证明,新型玻璃材料的运用,往往从宾馆、体育馆、展览馆、机场等公共建筑的大型玻璃开始,给住宅玻璃示范、带领时尚。中空玻璃等节能玻璃材料的推广应用.溢篮于公共建筑气势恢宏的大块玻璃,在我国走过3o余年的路程。已开始与量大面广的商品房住宅窗户。联姻 。住宅市场已向我们发出信号.只要玻璃行业拿得出适应新世纪新品位的安全、节能玻璃和质量信得过的产品,消费者是能够接受的。节能玻璃渐人。家 境。建筑是凝固的音乐,玻璃窗就是它的华彩乐章;建筑是美妙的图画.玻璃窗就是它的点睛之笔。安全、节能、绿色、自然环保、可持续发展.同样是玻璃材料的发展方向。用不着赘述,多少新颖的、晶莹剔透、华丽璀灿的玻璃材料受到建筑市场的欢迎和追捧,为城市的标志性建筑、景观建筑添上浓厚的异彩。玻璃,让建筑更美好。各类公共、民用建筑进一步推广应用安全、节能玻璃的条件,正在逐步加大砝码、走向成熟。

       法搜建设:我国早已镧定<建筑节能。九五 计划和2010年规划>。近些年来。行业和地方的一批
建筑节能技术规范和安全玻璃使用规范,紧锣密鼓、相继出台。我国建筑节能技术水平。与发达国家相比虽然有差距,但是一直在不停地追赶.整个状况犹如芝麻开花— —节节高。建设部公布了面向21世纪大众小康住宅标准.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l一2个等级。中国房地产协会和国家环保总局已达成共识,将筹备有关相关人士和学者,加紧进行。绿色住宅标准的{目I定工作,并将在适当时候启动。绿色住宅认证工作。较近。国家质检总局又批准公布了一揽子6份建筑窗户设计国家标准謦订版。它t丁是建筑外窗抗风压性能、气密性能、水密性能、保温性能、空气声隔声性能、采光性能分较及检验方法等,2002年l2月1日实施,把我国建筑窗户设计国家标准等级,进一步提高到了世界水平。(中空玻璃应用技术规程)国家标准正在编制,即将颁发。建筑安全玻璃的生产、销售、进口的强制性产品认证即市场准人制度,因SARs之故推迟,即将于今年8月1日开始实行(耀皮玻璃是靠前家获得市场准入国家派司的企业)。不排除学习发达国家的经验,在较近的将来,比如国家强制性规定,新建(及修建)建筑外窗必须使用节能玻璃的可能性。

       玻璃行业能否跨越:世界玻璃科技竞赛正酣,未有穷期。面对大部分国家性的科技与经济、能源、安全节能玻璃、自然建筑等发展、竞争新态势、新要求,玻璃行业准备好了没有?建设行业同样把节能玻璃的研发视为己任。建设部已于2002年下文立项。将中空玻璃、真空玻璃作为效率高节能新技术项目进行开发,推广应用。新颖节能玻璃窗技术量大面广,节能效益好,示范作用大。建筑业对其比较敏感,满怀热忱渴望尽快培育、加快催生、早日拥抱“变新儿”。较近,科技部也正在研究将真空玻璃新技术予以立项开发。大力研发、促进新颖节能玻璃材料工业化、产业化,是玻璃行业责无旁贷的份内事。我们的责任是要携手并肩,共同培育新型节能玻璃的新市场、大市场。

        发达国家玻璃工业走过的道路。其中好的经后我们应该学习,但是我们也不必亦步亦趋地跟在洋人后面爬行。后来居上是事物发展的普遍规律。节能玻璃材料的普遍推广应用.我们能否跳过中空玻璃这一代,直接进入以真空玻璃为主框架的新一代节能玻璃?过去一提建材产品,好象就是“傻大黑粗”,低档廉价。现在可不一样了。高科技的真空玻璃登堂入室,和其他新产品一样,同样物有所值,物超所值,具有较高的性价比,具有较其广泛的应用前途,较其光明的前景。

        纵观围绕真空玻璃新技术展开的全部拉力赛,目前相继的好像都属于亚太地区。现代玻璃工业发源于英国,兴旺在美国,后起之秀是日本。曾任美国国务卿的约翰·海伦说过,地中海是过去的海,大西洋是现在的洋,太平洋是未来的洋。21世纪是否是太平洋世纪?2l世纪的世界玻璃工业会不会重新洗牌?上世纪末,自我国玻璃工业靠前次行业亏损以来的数年间,似乎患了产业软骨病,至今尚未复原,走起路来摇摇晃晃,找不着北,脚欲行而又趔趄。玻璃行业也许还处于转型过渡阵痛期,尚有待于突围。我国民族玻璃工业什么时候能够重塑未来,能够与世界大玻璃公司在高科技平台上过招?

        早在新旧世纪交替之际,原国家建材局就已制定了我国建材工业“由大变强,靠新出强”的跨世纪发展战略。“挽弓当挽强,射箭当用长”。在“世界杯”的全部玻璃科技拉力赛竞技场上,在与重量级“大狼”的角逐中,和体育竞赛一样,只有充满危机感、紧迫感,奋发图强,敢于拼搏,你“狼”我更“狼”。才能取胜,方成立身之基。何况桂冠只有一个,取法乎上,也许得乎中;倘若取法乎中,难免得乎下。

        彩电行业的大型企业,带头跳出同质化低端产品恶性血拼的泥淖,大力研发推出等离子、液晶显示等高等产品,与世界发展水平同步,整个行业和市场为之一振,面貌一新。例如,信息产业部筹备TEL公司等离子显示技术鉴定会,认为TEL研制开发的等离子显示器达到全部先进水平,对形成中国PDP核心竞争力具有重要意义,对中国等离子产业走向单独自主具有重要意义。彩电行业的经验对玻璃行业也许不无启示。

 

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