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隔热玻璃技术的革命性突破

发布时间:2012-05-31阅读次数:来源:美高梅官方网站mgm26联信认证中心
来源:中国玻璃网         时间:2012-05-30  
   【中国玻璃网】全球气候变暖,是由于CO2、CH4、N2O、CFCS温室气体所致;臭氧层的破坏是由于CFCS化合物的积累,大气层氧化容量和酸度变化,导致酸雨,由于NOx、CO、SO2、VOC等作用所致。VOC指挥发性有机化合物,它已占大气排放量18%,它来源于交通(各种车辆的尾气和室内各种制冷设备的气体排放)、涂料生产加工等。为防止光化学烟雾的危害。早在1977年美国环保局(EPA)就制定了大气净化法(CAA),提出了VOC排放标准。
      2009年十二月在哥本哈根历时两周的联合国气候变化大会及最近的德班大会在全球
      合作应对气候变化的旅程中起到了举足轻重的意义,提出了世界各国以减缓温室气体排放, 保护全球气候、促进人类社会可持续发展必不可缺的“低排放发展战略”。
      随着全球气候变暖,一种以减少冷却负荷为代表的节能观点风行全球,特别是对减少太阳光中的紫外线和近红外线热效应形成了社会潮流,受到了人们极大的关注,迫切需要一种能对太阳光进行过滤的技术玻璃产品。这种技术玻璃产品,能对太阳光进行选择性吸取,过滤掉90%以上的有害紫外线和近红外线,可让70%以上的可見光透过,能冬暖夏凉;可广泛应用于汽车、火车前挡风玻璃和各种建筑窗玻璃及幕墙玻璃。在炎热的夏天以减少空调的冷却负荷,在冰冷的冬天能将85%以上的室内人体或物体所辐射的远红外线保留在室内,以减少取暖损失,大大提高了取暖能量的利用率。
      这种节能减排前沿性高新技术玻璃,国外目前主要产品是LOW-E(楼依)玻璃。这种LOW-E镀膜玻璃可分为在线镀膜技术和离线磁控溅射镀膜技术。这种玻璃被普遍应用到各种建筑窗玻璃和幕墙玻璃。由于成本过高,在我国应用还刚刚起步。
      我国目前現有日熔量500吨以上的浮法玻璃生产线270多条,都从事传统建筑玻璃的生产,由于無序竞争,据不完全统计已有100来条处于停产或半停产状态,有部分企业正一步一曲地“东施效频”引进国外高成本的镀膜设备和技术生产LOW-E玻璃和防晒膜技术,而不去积极研究开发,改进提高自己已有的传统浮法玻璃的内在质量和成型工艺技术,以降低能耗和促进自身产品的更新換代,生产出大家自己独有的能吸取紫外线和近红外线的超吸热浮法玻璃,可以说这是大家民族的一种悲哀!当然,国外先进的技术和工艺经验应该学习和研究提高,汲取其精HUAWEI我所用;但不能完全依赖於外国,孰不知,别人转给大家的技术,绝大部分已是过时的陈年旧货了!
      从太阳光谱分析表中可以看出,太阳光是由6。1%的紫外线,44%的可见光和49。9%的红外光组成,国际上一般将700-2500nm或750-2560nm定为近红外线,而太阳光中辐射热量最强的是800nm-1200nm的赤热近红外线,而近红外线是看不见的,是不通过加热空气而直接将热波传递到人体或物体上的,而400nm-700nm的可见光是通过加热空气后,由空气流动的热量传递到物体或人体上的。
      在物理线性光学中,要想让某波段的光通过的同时,又具有吸取其他波段的光是十分困难的,所以必须采用光化学猝灭原理来达到这一设想。开生新材料科技有限企业超吸热玻璃技术利用光化学和光物理学中的可逆变原理,采用猝灭剂和减活剂的化合物,把有害的紫外光能量转化成无害的热能释放出去,同样将具有很高的摩尔消光系数的猝灭剂和减活剂将稀有金属和稀土金属通过氧化还原反应制成了UV-IR吸取剂,能有效地吸取紫外线的同时又吸取了近红外线,并对可见光留出了大部分放行的通道,从而实现了对太阳光选择性和控制性的光谱吸取,充分展示了分子光化学和物理光学中的可逆变原理,使能量量子化,克服了物理光学中的黑体全吸取现象,阻止了自动氧化反应,使其成为稳定的分子化合价化合物结构,研制成功了UV-IR吸取剂。将这种UV-IR吸取剂按一定的比例添加在无机和有机玻璃组合物中或各种树脂光学薄膜中,可制成具有吸取紫外线和近红外线的各种隔热材料(涂料)和激光波防护产品。
      超吸热玻璃可广泛用于現代化的大型建筑物,如体育館,博物馆,展览馆,纪念馆,会议大厦,办公大楼,汽车站火车站,飞机场,商场,宾馆和各种建筑窗玻璃以及热带或炎热地区或带有空调的建筑门窗,外墙及汽车火车风挡玻璃,窗玻璃,起到隔热、防眩、美化协调周围环境的作用.超吸热玻璃还可按照不同的用途进行深加工,如钢化,热弯.夹层,防弹隔热玻璃。在国防军事上可用於各种激光波的防护。超吸热玻璃是汽车玻璃的新宠儿.近年来汽车内部由于装饰奢华,为了满足其车内装饰免遭紫外线破坏和降低空调负荷的耗油量,国内外越来越趋向使用能吸取紫外线和近红外线的汽车窗玻璃,由于目前国际和国内还没有这种玻璃面世,所以跟下来就产生了汽车窗玻璃的贴膜技术。即使隔热和防紫外线效果不够理想,但总比没有的好些。如果大家在全国1800多万辆的汽车上都安装超吸热玻璃,可节约油35-40%,全国一年可节油1.2亿吨,可减少3800多万吨二氧化碳的排放。“夏天如果大家将空调下调1℃,可节能8%,全国可节电33亿度,减少330万吨二氧化碳的排放”。这是一个多么惊人而具有开发前景的数字!
      国外玻璃隔热节能材料使用普及率极高,美国已超过90%,澳大利亚、新西兰为75%以上,欧洲地区已达80%以上,荷兰、丹麦、瑞士超过85%,而亚洲除中国香港、台湾地区和日本、韩国外,其他国家建筑隔热材料的使用率不到20%,我国公共建筑面积高达48亿平方米,99%属高能耗;城乡建筑为430多亿平方米,节能建筑不到5%,95%以上属於高能耗,所以我国节能材料的市场前景非常广阔。
      湘谭市开生新材料科技有限企业超吸热玻璃的产品在原浮法玻璃配方中或格法平板玻璃配方中添加一定量的UV-IR吸取剂采用本体着色法,不需改变原浮法玻璃或格法平板玻璃的生产工艺,每吨超吸热浮法玻璃液成本在1800-2000元是LOW-E玻璃的二分之一,经济效益十分显著,这种近白色、天空蓝色和绿色玻璃大大优于在线镀膜LOW-E玻璃以及目前市面上任何超吸热玻璃的技术质量指标。
      湘谭市开生新材料科技有限企业超吸热玻璃技术指标
      这种近白玻和天空兰色、绿色的玻璃配方工艺技术,既可以用现有的传统
      浮法玻璃生产工艺生产,也可以用现有的平板格法(平拉法或垂直引上法)生产工艺生产,其各项基本技术质量指标都优于现有的浮法平板玻璃和格法平板玻璃,其4MM厚超吸热玻璃的光学性能如下:(民用产品)
     (1)、能强烈吸取有害紫外线:TSUVC(200-275nm),其透射率≤0.005%、TSUVB(275-360nm)
      其透射率≤1%;对能提神醒脑美容健康紫外线TSUVA360-390nm其透过率控制在≤30%以
      利杀菌消毒;
     (2)、能強烈吸取700—2500nm的近红外线,在赤热红外线TSIR800-1200nm其透过比:≤5%,在TSIR700-1500nm近红外线其透射比:≤10%;在TSIR700-2500nm整个红外线区其透射比≤15%;
     (3)、对400—700nm可见光透过率LTA:≥70%-75%之间
     (4)、对380-780nm太阳光白平衡透射比:LTS:≥65%≤75%
     (5)、200-3000nm太阳光总热能透过率TSET:≥30%≤40%
     (6)、可見光色纯度Pe≥8%≤12%
     (7)、可見光主波DW(nm)最高峰在490-530nm范围
     (8)、遮蔽系数Sc应控制在≥0.55≤0.62,当Sc=0.55时,TSET=32%;当Sc=0.58时TSET=35.3%,当Sc=0.6时,TSET=37.4%;当Sc=0.61时,TSET=38.2%当Sc=0.62时,TSET=39.3%热辐射值E≤-0.1
     (注:LOW-E玻璃E=0.15-0.2,Sc=0.65-0.7,当Sc=0.65时,TSET=43.2%;镀金属反射膜玻璃E=0.6,Sc=0.75-0.8普通浮法白玻璃E=0.84,Sc=0.92-0.94;国内0.92,国外0.94)
      一、 太阳能的利用技术:
      1、具体技术产品如下:
     (1)以减少冷却负荷为代表的建筑隔热和汽车、火车隔热玻璃制造技术:
       A、超吸热无机硅酸盐(钠钙)玻璃配方工艺技术产品;
       B、超吸热无机磷铝(钇)硅酸盐玻璃配方工艺技术产品;
       C..防激光波致盲光学压克力板配方工艺技术产品;(夹胶隔热玻璃技术和夹胶隔热防弹玻璃技术产品).详見200910209773.x和201010147285.3专利
     (2)防激光雷达波1064nm、2021.84nm隔热,涂料配方工艺技术产品:
      2、吸取紫外线和近红外线绿色或兰色玻璃,已成为国际研究的重点热门,
      市场前景十分广阔。
     (1)、超吸热玻璃的应用范围:超吸热玻璃可广泛用于現代化的大型建筑物,如体育館,博物馆,展览馆,纪念馆,会议大厦,办公大楼,汽车站、火车站,飞机场侯车厅、商场,宾馆和各种建筑窗玻璃以及炎热地区或带有空调的建筑门窗、幕墙及汽车火车风挡玻璃,窗玻璃,起到隔热、防眩、美化协调周围环境的作用.
      超吸热玻璃还可按照不同的用途进行深加工,如钢化,热弯.夹层,防弹隔热玻璃。
      在国防军事上可用於各种激光波的防护。(注:来福枪瞄准光谱为600-680nm, 红外照相底片为750-900nm,军用夜視镜为800-1200nm,其中700-950nm和 800-900nm两种最灵敏。)
      还特别适用于激光雷达波800-2500nm的防护。如何防护激光对单兵眼睛的损伤是目前单兵防护器材方面的一个重要难题和极待解决的问题。
      另注:美国C141飞机和C130飞机激光雷达工作波长为2021.84nm,美国陸军lDEx-95型可调手提激光致盲机工作波长为800-1200nm功率30-50W,能在5公里内使人致盲、晕眩。中国ZM-87型手提激光干扰机,能在3公里有效距离内使人致盲、晕眩,加一个放大器后可达5公里。美国ATD-111激光雷达采用二极管泵浦Nd;YAG其工作波长为1064nm,功率500W,安装在“空中女王”和“海鹰”飞机上,目标锚定后可在3000M高空精确投弹。另外还有连续可调的220-345nm紫外激光发射器等的防护。)附:各种激光器波长如下:略
      由于全球气候变暖,国外相关企业以美国PPG企业为代表,在吸取紫外线和近红外线隔热玻璃方面投入了大量的研究,国际上申请了这方面的专利达300多项,其中日本在这一领域就申请了多达100多篇,占世界玻璃节能减排技术领域专利的三分之一,日本申请专利的主要企业有CENTRALGLASSCOLTD、NIPPONSHEETGLASSCOLTD和ASAHIGIASS企业等,而中央硝子株式会社(NIPPONSHEETGLASSCOLTD)研究的能吸取紫外线和近红外线玻璃体系为钠钙二氧化硅碱性玻璃,在中国专利号200480031885.6,其着色成份以Fe2O3计算在0.4%-0.58%之间,其中20%-30%为FeO,CeO2在0.8%-1.5%之间,而TiO则在0%-0.5%之间,以及CoO在0.0001%-0.002%之间,该玻璃4mm厚可见光透射率在70%左右,红外线透射率在21%-25%之间,紫外线透过率18%,总太阳能透射率TSET在48%-50%之间,可用于汽车和建筑窗玻璃。其红外光谱图如下:黑色实线为5mm厚第一种、虚线为第二种玻璃配方样片红外光谱图。
   
 
      美国自1976年以来申请近50篇吸取紫外线和近红外线的玻璃专利,其中申请专利最多为PPG工业俄亥俄企业和福特汽车企业,在中国专利号CN1121355C,采用标准为钠钙硅基础玻璃组合物,着色剂为铁、钴、铬、钛等,其颜色特征为主波在480-510nm色度不超过20%,该玻璃颜色为湖水兰4MM厚的可見光透过率72.5%,紫外线透过率为28%,近红外线透过率为21%,总太阳能透过率TSET约47.5%或更低。已成功应用在香港会展中心,1997年举世瞩目的香港回归中英双边交接仪式是在该中心举行的。其红外光谱如下图所示:红线为兰色玻璃配方光谱,绿线为绿色玻璃配方光谱。
      美国PPG企业超吸热玻璃红外光谱如下:
 
 
 
 
       法国圣戈班在我国申请了299580016259专利,采用高含铁量和碱土金属氧化物着色剂,总太阳能透过率TSET约46%其红外光谱图如下:
 
 
 

 
 
      我国关于吸取紫外线和近红外线玻璃方面研究极少,只有上海耀华皮尔金顿
      玻璃企业于2003年5月就“强吸取紫外线和红外的绿色玻璃”申请了中国专利,在同年10月公开,其专利号为CN1451621,这种玻璃为深绿色,紫外线透过率为17%,红外线透过率为28%,可见光透过率在70%左右。对于汽车的挡风玻璃、前侧窗和后窗,国际上一般规定可见光透过率≥70%,而欧洲和澳大利亚对車用前挡风玻璃规定更加严格,要求≥75%,这就使如何制造高可见光透过率,低紫外线和低红外线透过率的玻璃,成为全球玻璃科技研发的一个重要难题。
      制造汽车级超吸热玻璃与制造建筑用超吸热玻璃,严格讲是有区别的,汽车级用的超吸热玻璃,必须满足人眼視觉三基色原理,才能很好地分辨出红,黄,绿信号灯,而建筑级超吸热玻璃就不须要分辨红,黄,绿信号灯的要求。这一点往往被绝大多数的科技人员忽視了。注:(交通路口信号灯:绿灯510nm黄灯588nm红灯620nm)
      近年来,由于我国汽车产量和销售量的不断增长,对汽车隔热玻璃的需求也随之增大,估计2012年汽车用安全隔热玻璃将上升至7800万平方米以上,但至今仍是想梅止渴。随着人们对汽车性能要求的不断提高,对吸取紫外线和近红外线的玻璃需求将日益增大,具有十分广阔的国内外市场。
     (2)、超吸热玻璃是建筑能耗降低的关键(略)
      下图是我企业民用建筑窗玻璃和汽车窗用超吸热浮法玻璃样片红外光谱图
      11#3.9mm厚可見光最高透过率(LTA)74.54%,透射比67.76%,有害紫外线透过率3%红外线透过率13.64%,太阳总能透过率35.5%,可作汽车、火车前挡风玻璃和窗玻璃以及汽车站、火车站和飞机场侯车厅幕墙玻璃和窗玻璃。

   

 
        11-6-海3#-3.93mm厚可見光最高透过率77.74%,透射比69.26%有害紫外线透过率1%,红外线透过率11.48%,太阳总能透过率35.5% ,可作汽车,火车前挡风玻璃和窗玻璃。

   

 
      以上二图是湘潭市开生新材料科技有限企业超吸热玻璃样片红外光谱图(民用产品)
     下图是目前国内外各种吸热玻璃和镀膜LOW-E玻璃的红外光谱透射图与湘潭市开生新材料科技有限企业海山玻璃样片红外光谱对照

   

 
 
      上图是福耀集团3.2mm厚汽车用绿玻红外光谱图,是国内目前较先进的本体着色隔热绿色玻璃,被广泛应用在汽车窗玻璃。
      下图是美、英、法、日和湘潭开生新材料科技有限企业海山玻璃样片对比图

   

 
      ———黑色为美国PPG企业3.95mm厚超吸热浮法玻璃(专利)红外光谱图,已用于香港会展中心。 
      ———橙色为日本板硝子株式会社5mm厚超吸热浮法玻璃(专利)红外光谱图
      ———红色为法国圣戈班企业4.0mm厚超吸热浮法玻璃(专利)红外光谱图,
      ———绿色为中国湘潭市开生新材料科技企业3.95mm厚超吸热浮法玻璃样片红外光谱图,
      ———兰色为英国皮尔金顿4mm厚超吸热玻璃红外光谱图已用于巴拿马首都Miremer国际飯店。
      上图是各国超吸热浮法玻璃样片用美国PE-950红外光谱仪检测的光谱图对照
      注:PPG企业绿色和兰色浮法玻璃的光谱性能:4mm厚计算测试
      可見光透过率太阳总热能透过率红外线透过率紫外线透过率
      (1)72.3% 47.44% 21.5% 25.6% 、 (2)75.05% 49% 17.4% 28%
      (3)70.05% 42.07% 21.3% 17.95% 、(4)74.5% 35,5% 13.6% 13,5% 、(5)76.5% 47.5% 21.5% 18.6%
      注:(1)、(2)黑色为美国PPG企业3.95mm厚超吸热玻璃光谱性能。 (3)红色为法国圣戈班企业4.05mm厚用于汽车玻璃光谱性能。
      (4)湘潭市开生新材料科技企业3.95mm厚兰绿色超吸热玻璃样片光谱性能。 (5)橙色为日本中央板硝子株式会社5mm厚超吸热玻璃专利技术
      下图是目前市面流行的国外玻璃隔热涂料红外光谱图
      可见光最高透过率57.6%,透射比为50.6%,遮蔽系数为0.73。图中给出了普通白玻和普通白玻+玻璃隔热涂料的透射光谱,玻璃隔热涂料的应用减少了可见光和近红外光范围内的透射率。但隔热效果较差,太阳光总能透过率TSET在50%-52%之间。

   

 
      国外玻璃隔热涂料透射光谱图
      产品的规模及性能和社会效益分析:(略)
      本技术项目,可在“一度理论”指引下进行操作,也就是说“不需要从零开始”,而是利用已形成规模的重要社会资源和相关的各种技术要素,即寻找“99度”的资源,再加上“一度”领先世界的先进技术的操作,使之形成“100度沸腾”即创造出新的生产力和崭新的经济价值.因为本技术项目,整过程不是从零度开始加热起步,而是利用現有十分成熟的浮法玻璃或格法平板玻璃公知的生产工艺技术,只需经科学改进传统硅酸盐浮法玻璃或格法平板玻璃的配方技术,其時间之短,速度之快,必有万马奔腾之势!从而可以节约大量基础性设施的投入和時间.从中获得很大的经济效益和社会效益!
      技术转让诚信金及技术占股面谈(另议)。
      该技术产品,是真正领先世界的节能减排前沿性高新技术产品!
      湘谭市开生新材料科技有限企业超吸热玻璃技术利用現有十分成熟的浮法玻璃或格法平板玻璃公知的生产工艺技术,只需经科学改进传统硅酸盐浮法玻璃或格法平板玻璃的配方技术,其時间之短,速度之快,必有万马奔腾之势!从而可以节约大量基础性设施的投入和時间.从中获得很大的经济效益和社会效益!
      吸取紫外线和近红外线浮法玻璃和防激光波涂料,是隔热玻璃技术的革命性突破,是玻璃镀膜技术(LOW-E玻璃)的终结者。大家深信这种新型的超吸热浮法玻璃,将在未来的建筑业和汽车业中大放异彩,必将风靡海内外市场,为全球性节能减排作出巨大的贡献!
     “我劝天公重抖擞,不拘一格降人才”!
      大家真诚希翼有远見卓识、勇於创新的优秀企业家们,与大家携手共进,将全球节能减排之压力,变为阁下赚钱之动力,大展宏图,共创辉煌,为伟大的中华民族争光!
      現赋小诗一首“赞超吸热浮法玻璃”
      诗曰:玻璃变幻显才华,吸紫隔红绽奇葩; 异国神州都叫好,减排节能万千家!
      大家深信这种新型的超吸热浮法玻璃,将在未来的建筑业和汽车业中大放异彩,风靡海内外市场! 
      湘潭市开生新材料科技有限企业
      何開生0731-58623558,15973204669                 何海山(波)13713311441                       
      米丽霞13907326678               楊其翰13017158113               单丹13975289123
      湖南省湘潭市河東宝塔街聚富路杉坡里
      注:本企业还能帮助現有制镜级浮法玻璃厂,在原有产品质量基础上提高2%以上透光度、减少气泡、防止玻璃霉变发生等先进配方技术。不需要对原有浮法生产线作任何改动,只是添加一种UV-IR吸取剂即可。
      英国最新研究称全球气温2050年最高或升3度
      2012年03月28日09:06新华网黄堃我要评论(0)
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     [导读]英国牛津大学等机构一项最新研究称,全球气温到2050年最高可能会比上世纪后半期平均温度升3摄氏度
     全球变暖的速度究竟有多快一直是个热点问题,英国牛津大学等机构一项最新研究称,全球气温到2050年最高可能会比上世纪后半期平均温度升3摄氏度。
     英国牛津大学等机构研究人员在新一期《自然??地球科学》杂志上报告说,他们将一个复杂的气候变化模型运行了近万次,结果显示,全球气温到2050年会在1961年到1990年平均气温基础上升高1.4摄氏度到3摄氏度。
     研究人员丹??罗兰兹说,气候变化是一个非常复杂的现象,本次研究所使用的模型较充分地考虑了各种不确定性,在海量的运行次数之后可以分析出更值得信赖的结果。
     这个预测结果的下限1.4摄氏度与联合国
     气候变化专门委员会相关报告中的预测结果差不多,但上限则远远超出。这个上限也是如果不采取有力的减排措施很可能会导致的结果。研究人员因此提醒气候变化政策制定者,有必要考虑2050年全球气温比上世纪后半期升高3摄氏度的情景及对策。
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