中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料叢書是中國材料研究學(xué)會組織編寫的,被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為十二五國家重點出版物出版規(guī)劃項目,并獲2016年度國家出版基金資助。叢書共16分冊,涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等16種重點發(fā)展的材料。本分冊為《特種玻璃》。本分冊共分七章,針對平板顯示玻璃、建筑節(jié)能鍍膜玻璃、安全玻璃、紅外玻璃、發(fā)光玻璃、機(jī)械功能玻璃以及微晶玻璃等七類具有重要用途、快速發(fā)展的戰(zhàn)略性特種玻璃材料,從材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、用途等方面論述了它們的發(fā)展歷程、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)業(yè)背景與戰(zhàn)略意義,并展望了未來發(fā)展趨勢。本書可供新材料研究院所、高等院校、新材料產(chǎn)業(yè)界、政府相關(guān)部門、新材料中介咨詢機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域的人員參考,尤其適合玻璃科學(xué)與技術(shù)的研究人員與工程技術(shù)人員,以及節(jié)能玻璃、電子玻璃、紅外玻璃等特種玻璃材料與工程應(yīng)用領(lǐng)域人員參考。
中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料叢書由中國材料研究學(xué)會組織編寫,被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為十二五國家重點出版物出版規(guī)劃項目。根據(jù)國務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,新材料被列為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。本叢書定位為:從戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度,著重論述新材料在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)重大工程和項目中的地位和作用、技術(shù)基礎(chǔ)、新研究成果、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景。其特點在于體現(xiàn)一個新字,即在遵守國家有關(guān)保密規(guī)定的前提下論述當(dāng)代新材料的先進(jìn)的工藝和重要的性能。它代表當(dāng)代全球新材料發(fā)展主流,對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。本叢書共16分冊,涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等16種重點發(fā)展材料。本分冊為《特種玻璃》分冊。
特種玻璃是相對普通玻璃而言,具有特定的光、電、熱、磁、機(jī)械等性能,用于特殊用途的玻璃。特種玻璃的品種很多,生產(chǎn)方法各異,發(fā)展速度較快,與國防軍工、高新技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)具有密不可分的關(guān)系。世界各國越來越重視特種玻璃的研究與開發(fā),特種玻璃的發(fā)展水平已經(jīng)成為一個國家材料發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。本書選取了平板顯示玻璃、建筑節(jié)能鍍膜玻璃、安全玻璃、紅外玻璃、發(fā)光玻璃、機(jī)械功能玻璃、微晶玻璃等七類典型的特種玻璃,從材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、用途等方面論述了它們的發(fā)展歷程、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)業(yè)背景與戰(zhàn)略意義,并展望了未來發(fā)展趨勢。為了滿足平板顯示技術(shù)快速發(fā)展的需求,我國于20世紀(jì)90年代起開始嘗試平板顯示玻璃基板的研發(fā)。近10年來,信息顯示用玻璃基板、蓋板的研究和生產(chǎn)呈爆發(fā)式發(fā)展,已成為顯示產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料。我國于20世紀(jì)90年代末開始生產(chǎn)以熱反射鍍膜玻璃為主的節(jié)能玻璃。隨著建筑節(jié)能要求的提高,研發(fā)和生產(chǎn)了節(jié)能效果更好的低輻射鍍膜玻璃,目前高層建筑、公共建筑和民用建筑普遍采用低輻射鍍膜玻璃。為了提高普通玻璃的安全性,我國早在20世紀(jì)50年代開始就生產(chǎn)以鋼化玻璃和夾層玻璃為代表的安全玻璃。90年代后期,安全玻璃得到快速發(fā)展,使用率逐年增加,目前已廣泛應(yīng)用于各類建筑物、汽車、高鐵等領(lǐng)域。紅外玻璃早在20世紀(jì)40年代就被發(fā)現(xiàn),主要用于紅外探測、紅外對抗等軍事領(lǐng)域。近年來,隨著智慧城市、安防監(jiān)控、自動駕駛等領(lǐng)域的開拓性應(yīng)用,紅外玻璃迎來了高速發(fā)展的民用市場。發(fā)光玻璃伴隨激光技術(shù)的發(fā)展,在20世紀(jì)興起了系統(tǒng)性研究的熱潮。近年來,隨著發(fā)光二極管照明技術(shù)和顯示技術(shù)的迅猛發(fā)展,發(fā)光玻璃的研究和應(yīng)用得到了更廣泛的重視。機(jī)械功能玻璃、微晶玻璃以其優(yōu)異的機(jī)械性能、易成型的加工性能,被深入研究,并在國防軍工、新型建材、日用器皿等領(lǐng)域取得較好的應(yīng)用,成為快速發(fā)展的特種玻璃材料。盡管我國特種玻璃的研究和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)取得較大的進(jìn)展,新理論、新組成、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),但是與歐美發(fā)達(dá)國家相比仍存在一定的差距。展望未來,特種玻璃作為我國重點培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,發(fā)展方向為大尺寸、高性能、輕量化和低成本,相關(guān)基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)技術(shù)將迎來前所未有的機(jī)遇。
本書可供新材料研究院所、高等院校、新材料產(chǎn)業(yè)界、政府相關(guān)部門、新材料中介咨詢機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域的人員參考,尤其適合玻璃科學(xué)與技術(shù)的研究人員與工程技術(shù)人員,以及節(jié)能玻璃、電子玻璃、紅外玻璃等特種玻璃材料與工程應(yīng)用領(lǐng)域人員參考。
本書由浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院韓高榮等編著。具體編寫分工如下:第1章由海南大學(xué)姜宏,海南中航特?萍加邢薰緩堈袢A、陳峰、蘇俊、鮑思權(quán),青海師范大學(xué)段秋桐撰寫;第2章由浙江大學(xué)劉涌、高倩、韓高榮撰寫;第3章由中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司付靜、穆元春、張凡、王晉珍撰寫;第4章由寧波大學(xué)戴世勛、林常規(guī)撰寫;第5章由浙江大學(xué)趙高凌、韓高榮撰寫;第6章由中南大學(xué)盧安賢、羅志偉、李秀英、張騫、劉濤涌撰寫;第7章由浙江大學(xué)郭興忠撰寫;全書由韓高榮、劉涌統(tǒng)稿定稿。
限于編著者水平和時間等原因,疏漏之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正,待有機(jī)會再版時修訂。
在本書的撰寫過程中,得到十三五國家重點研發(fā)計劃課題(2016YFB0303902、2016YFB0303702)和國家自然科學(xué)基金(51572236)的資助,特此表示感謝。
編著者
2017年5月
韓高榮,浙江大學(xué)求是特聘教授,浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長,中國材料研究學(xué)會副理事長、中國硅酸鹽學(xué)會玻璃分會副理事長、中國真空學(xué)會薄膜專業(yè)委員會副主任委員。主要研究方向:新型節(jié)能鍍膜玻璃、玻璃微觀結(jié)構(gòu)、智能玻璃、微納結(jié)構(gòu)氧化物材料等。獲2008年度國家科技進(jìn)步二等獎、2003年度浙江省科技進(jìn)步一等獎、2013年浙江省科學(xué)技術(shù)一等獎、2008年度建材行業(yè)科技進(jìn)步一等獎。
第1章平板顯示玻璃1
1.1平板顯示玻璃概述1
1.1.1平板顯示玻璃的發(fā)展歷程1
1.1.2平板顯示玻璃的分類及使用性能特點11
1.2平板顯示用玻璃板材生產(chǎn)工藝19
1.2.1生產(chǎn)工藝概述19
1.2.2平板顯示玻璃基板生產(chǎn)工藝23
1.2.3觸摸屏蓋板玻璃生產(chǎn)工藝28
1.3平板顯示玻璃材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、戰(zhàn)略意義及發(fā)展趨勢30
1.3.1產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與背景30
1.3.2平板顯示產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的作用32
1.3.3未來國內(nèi)平板顯示玻璃主要發(fā)展趨勢37
參考文獻(xiàn)38
第2章建筑節(jié)能鍍膜玻璃39
2.1建筑節(jié)能鍍膜玻璃概述39
2.1.1建筑節(jié)能鍍膜玻璃的界定39
2.1.2建筑節(jié)能鍍膜玻璃節(jié)能原理39
2.1.3建筑節(jié)能鍍膜玻璃的發(fā)展歷程41
2.1.4建筑節(jié)能鍍膜玻璃的分類及性能特點42
2.2建筑節(jié)能鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝43
2.2.1建筑節(jié)能鍍膜生產(chǎn)工藝概述43
2.2.2低輻射鍍膜玻璃產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)43
2.2.3陽光控制鍍膜玻璃產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)53
2.3建筑節(jié)能玻璃產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、戰(zhàn)略意義及發(fā)展趨勢66
參考文獻(xiàn)71
第3章安全玻璃74
3.1安全玻璃概述74
3.1.1安全玻璃的歷史及現(xiàn)狀74
3.1.2安全玻璃的分類75
3.2鋼化玻璃76
ⅹ特
種 玻 璃目錄3.2.1鋼化玻璃的定義與分類76
3.2.2鋼化玻璃的歷史及現(xiàn)狀77
3.2.3鋼化玻璃的研究進(jìn)展及成果78
3.2.4鋼化玻璃的設(shè)備及發(fā)展85
3.2.5鋼化玻璃的發(fā)展趨勢86
3.3夾層玻璃86
3.3.1夾層玻璃的定義及分類86
3.3.2夾層玻璃的歷史及現(xiàn)狀87
3.3.3夾層玻璃的研究進(jìn)展及成果88
3.3.4夾層玻璃的發(fā)展趨勢96
3.4防火玻璃96
3.4.1防火玻璃的定義及分類96
3.4.2防火玻璃的發(fā)展與現(xiàn)狀97
3.4.3防火玻璃的研究進(jìn)展及成果99
3.4.4防火玻璃的性能及質(zhì)量要求106
3.4.5防火玻璃的應(yīng)用規(guī)范108
3.4.6防火玻璃的發(fā)展趨勢109
3.5防彈玻璃109
3.5.1防彈玻璃的定義及分類109
3.5.2防彈玻璃的歷史及現(xiàn)狀110
3.5.3防彈玻璃的研究進(jìn)展和成果111
3.5.4防彈玻璃性能檢測113
3.5.5防彈玻璃發(fā)展趨勢113
3.6防爆炸玻璃113
3.6.1分類113
3.6.2安全級別113
3.6.3透光度114
3.6.4性能試驗114
3.7防臺風(fēng)玻璃115
3.7.1防臺風(fēng)玻璃的定義和分類115
3.7.2防臺風(fēng)玻璃的歷史及現(xiàn)狀115
3.7.3防臺風(fēng)玻璃的研究進(jìn)展及成果116
3.7.4防臺風(fēng)玻璃的發(fā)展趨勢117
3.8防砸玻璃117
3.8.1防砸玻璃的定義和分類117
3.8.2防砸玻璃的歷史及現(xiàn)狀118
3.8.3防砸玻璃的研究進(jìn)展及成果118
3.8.4防砸玻璃的發(fā)展趨勢119
3.9安全玻璃的應(yīng)用和發(fā)展趨勢119
3.9.1安全玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域119
3.9.2安全玻璃的發(fā)展趨勢120
參考文獻(xiàn)120
第4章紅外玻璃123
4.1紅外玻璃概述123
4.1.1紅外玻璃簡介123
4.1.2紅外玻璃的發(fā)展歷程124
4.1.3紅外玻璃的材料種類及性能125
4.2紅外玻璃制備技術(shù)130
4.2.1氟化物玻璃制備技術(shù)131
4.2.2硫系玻璃制備技術(shù)133
4.3紅外玻璃材料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢137
4.3.1紅外玻璃材料的應(yīng)用137
4.3.2紅外玻璃材料的發(fā)展前景141
參考文獻(xiàn)145
第5章發(fā)光玻璃148
5.1發(fā)光玻璃概述148
5.1.1發(fā)光玻璃的界定148
5.1.2發(fā)光玻璃的發(fā)展歷程148
5.1.3發(fā)光玻璃的分類149
5.1.4發(fā)光玻璃的產(chǎn)業(yè)背景151
5.2發(fā)光玻璃的制備方法與發(fā)光原理152
5.2.1發(fā)光玻璃的制備方法152
5.2.2發(fā)光玻璃的發(fā)光原理153
5.2.3影響玻璃發(fā)光的因素155
5.3新型發(fā)光玻璃的結(jié)構(gòu)與性能155
5.3.1稀土離子摻雜低鋁高硼硅白光發(fā)光玻璃155
5.3.2ZnO玻璃的結(jié)構(gòu)與發(fā)光性能160
5.3.3鍺硅酸鹽發(fā)光玻璃171
5.3.4氟氧化物發(fā)光玻璃173
5.3.5玻璃微晶化與發(fā)光性能175
5.4發(fā)光玻璃的應(yīng)用和發(fā)展趨勢178
5.4.1發(fā)光玻璃的應(yīng)用178
5.4.2發(fā)光玻璃的發(fā)展趨勢178
參考文獻(xiàn)179
特
種 玻 璃目錄ⅹⅲ第6章機(jī)械功能玻璃181
6.1機(jī)械功能玻璃概述181
6.1.1機(jī)械功能玻璃的界定181
6.1.2氧氮玻璃的發(fā)展歷程181
6.1.3氧氮玻璃的分類及性能特點182
6.2氧氮玻璃產(chǎn)業(yè)背景及戰(zhàn)略意義184
6.2.1氧氮玻璃的地位和作用184
6.2.2國外氧氮玻璃的開發(fā)研究現(xiàn)狀185
6.2.3氧氮玻璃的開發(fā)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢192
6.3氧氮玻璃研究進(jìn)展與成果196
6.3.1主要研究內(nèi)容196
6.3.2技術(shù)路線與制備工藝技術(shù)進(jìn)展與成果196
6.3.3結(jié)構(gòu)、性能優(yōu)化進(jìn)展與成果198
6.3.4產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的任務(wù)與對策204
參考文獻(xiàn)205
第7章微晶玻璃209
7.1概述209
7.1.1微晶玻璃材料的界定209
7.1.2微晶玻璃的發(fā)展歷程209
7.1.3微晶玻璃的分類、品種范圍及性能特點211
7.1.4微晶玻璃制備技術(shù)215
7.1.5典型微晶玻璃(鋰鋁硅微晶玻璃)體系的研究現(xiàn)狀216
7.1.6微晶玻璃的性能和用途225
7.2微晶玻璃材料產(chǎn)業(yè)背景及戰(zhàn)略意義227
7.2.1微晶玻璃在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)重大工程和項目中的地位和作用227
7.2.2國外微晶玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢229
7.2.3我國微晶玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢230
7.3微晶玻璃具體研究進(jìn)展與成果233
7.3.1超低膨脹微晶玻璃及器件233
7.3.2低膨脹高強(qiáng)耐熱微晶玻璃234
7.3.3建筑裝飾用微晶玻璃板材235
7.3.4工業(yè)微晶玻璃板材236
7.4微晶玻璃的發(fā)展前景與趨勢237
7.4.1微晶玻璃基礎(chǔ)理論237
7.4.2微晶玻璃組成體系拓展237
7.4.3微晶玻璃新產(chǎn)品開發(fā)237
7.4.4微晶玻璃市場開拓237
參考文獻(xiàn)238