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沧海遗珍

      沧海遗珍|现代建筑的明眸——玻璃(二)

      2021年11月24日 21:28  点击:[]

      1978年12月,党的第十一届三中全会中做出了把党和国家的工作重点转移到社会主义建设上来和实行改革开放的战略决策。1984年有计划的商品经济政策提出,明确进一步贯彻执行对内搞活经济、对外实现开放的方针,轻工业也积极贯彻落实此方针,努力调整结构、提高产品质量。

      1988年,邓小平同志根据当代科学技术发展的趋势和现状,在全国科学大会上提出了“科学技术是第一生产力”的论断,促进了轻工科技的发展。

      1995年国家提出“两个根本性转变”目标,经济体制改革不断深化,对外开放的步伐明显加快,加速了中国轻工业的发展,科技创新、信息带动成为中国轻工业发展的新选择。

      随着“全球村”“中国制造2025”理念深入人心,促进了中国轻工业从跟跑向相关领域领跑转变,一个“中国创造”的伟大时代已经来临,一个“工业强国”的伟大梦想正在变成现实。


      新篇章 科教筑梦主题展

      中国社会的工业化进程,离不开轻工业的发展进步,离不开轻工高等教育的智力支持。

      科教筑梦主题展主要介绍与学校特色学科、专业相关的轻工行业的最新科技成果及发展趋势,共分为玻璃、陶瓷、皮革、造纸、食品、化工、机械制造和工业设计等八大展区。


      在近现代,由于一些特殊玻璃的优异功能,在军工国防等行业也有广泛应用。我校陕西科技大学在建校初期就成立了硅酸盐专业,作为国家级特色专业,为我国传统玻璃产业的发展培养了大量人才。

      2019年所属本科专业无机非金属材料工程专业入选国家一流本科专业建设点。材料学科在2017年进入ESI排名前1%,目前已进入前5%。


      现代建筑的明眸——玻璃

      在上一期我们了解到了玻璃起源的故事、制作工艺以及发展历程。而随着现代科学技术和玻璃技术的发展及人民生活水平的提高,玻璃的功能不再仅仅只是满足采光要求,更需要具有能调节光线、保温隔热、安全、艺术装饰等特性,于是便诞生了满足人们各种各样需求的建筑玻璃。

      那么,在建筑中深受大家喜爱的一种玻璃材料是什么,你猜到了吗?让我们从接下来的阅读中寻找答案吧。

      智能调光玻璃

      智能调光玻璃的最大功用是隐私保护功能,可以随时控制玻璃的透明不透明状态。“通电透明,断电雾化”,在关闭电源时,电控调光玻璃里面的液晶分子会呈现不规则的散布状态,此时电控玻璃呈现透光而不透明的外观状态;当通电后,里面的液晶分子则呈现整齐排列,光线可以自由穿透,此时调光玻璃瞬间呈现透明状态。使用者通过控制电流的通断与否控制玻璃的透明与不透明状态。

      通过开关调光玻璃可以实现玻璃内部与外界光线隔离


      调光玻璃中间的调光膜及胶片有声音阻尼作用,可阻隔部分噪音,并能阻隔99%以上的紫外线及98%以上红外线,屏蔽部分红外线减少热辐射和传递。在安装时可分组控制。

      智能电控调光玻璃于2002年在国内某展会上出现之后,于2003年开始进入国内市场。由于售价昂贵且知者甚少,往后的近十年间在中国发展缓慢。随着国民经济的持续高速增长,国内建材市场发展迅猛,智能电控调光玻璃由于成本下降不少,渐渐为建筑及设计业界所接受并开始大规模应用, 随着成本进一步降低及市场售价的下调,调光玻璃也开始步入家庭装修应用领域,相信,不久的将来,这种实用的高科技产品将会走进千家万户。


      发电玻璃

      “发电玻璃”又叫碲化镉太阳能电池,通过转换清洁能源太阳能实现发电。同时还能作为玻璃起到分割空间的作用,看到这里,是不是有些疑惑呢?

      既然它是电池,怎么会和玻璃一样呢?

      碲化镉太阳能电池因为制造成本低、温度系数低、弱光效应好等优点迅速发展成为仅次于晶体硅的第二最常见的光伏技术。它并不是什么新颖的发明,也不是真正意义上让玻璃发电,而只是在两块普通玻璃之间,均匀的涂抹一层4微米厚的碲化镉光电材料,使原本绝缘的普通玻璃变成了可导电的导体。换句话说,发电的是薄膜而不是玻璃,玻璃只是一个辅助载体,这种技术是薄膜太阳能电池技术中的一种,在国际上早已实现量产。

      一块长1.6米、宽1.2米,面积1.92平方米的发电玻璃,每年能发电260-270度,相当于普通家庭年用电量的六分之一左右。并且,发电玻璃无污染,透明度高,可以同时用作建筑外墙和家居装修,极大的减少了能、源损耗和环境污染,是一种理想化的绿色新材料。

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      本馆陈列有光照发电玻璃,两块玻璃长宽均为14cm,该玻璃可通过光照产生供手机充电的少量电力


      比如张家口冬奥会场馆BIPV建筑一体化项目大面积使用异形、定制色彩和尺寸的碲化镉发电玻璃,据地方太阳能资源及其系统损耗估计,安装在墙面的发电玻璃年发电量约为9万度,可为建筑提供绿色环保可持续的能源供应。

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      图为碲化镉发电玻璃在赤城奥运走廊项目中的应用


      玻璃纤维

      玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,单丝直径为几微米到二十几微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。由于玻璃纤维复合材料具有重量轻、强度高、绝缘性好、耐冲击及阻燃性好等特点,广泛应用于火箭弹的弹筒、雷达罩、飞机副油箱、移动天线罩、导弹包装箱等航空航天、军事领域。

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      这里展示的是神舟飞船模型,由学校校友企业山西华特新材料股份有限公司捐赠,其外壳所使用的玻璃纤维材料就是由该企业和陕西科技大学联合研发


      玻璃微珠

      玻璃微珠又被称为空心玻璃珠,其主要组成部分是硼硅酸盐,粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米的空心球体。空心玻璃微珠具有质轻、低导热、强度高和良好的化学稳定性等优点,经过特殊处理,具有亲油、憎水性能,非常容易分散于树脂等有机材料中。          

      空心玻璃微珠具有明显的减轻重量和隔音保温效果,使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能,被广泛地使用在玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等复合材料以及石油工业、航空航天、新型高速列车、汽车轮船、隔热涂料等领域,有力地促进了作用我国科技事业的发展。

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      这里展示的是“蛟龙号”潜水器模型,其外壳看起来很厚重,在空气中的重量却不超过22吨,实际上是因为它的外壳是由直径微小的空心玻璃微珠和环氧树脂构成的



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