免费在线世纪节能环保玻璃 玻璃是建筑物、汽车和许多生活必需品不可或缺的一部分。然而，普通玻璃的阳光反射率很高，红外反射率很低。例如大部分太阳光透过建筑物上的玻璃进入室内, 从而加热物体, 而这些室内物体的能量又会以辐射形式通过玻璃散失掉。近2年低辐射玻璃由于其较低的红外辐射率而具有优异的节能效果, 在国外得到了很快的发展。因此被誉为21世纪的节能环保玻璃。 1 降低空调设备费用 当不透明物体被太阳光照射后, 物体吸收太阳能而被加热。同时以红外长波形式把获得的能量向外辐射。在夏季, 低辐射玻璃可以使适量太阳光透过, 同时把由室外道路以及周围建筑物吸收太阳能而产生的强烈不可见红外辐射阻挡在室外, 从而大大降低了建筑物空调设备费用;在冬季, 低辐射玻璃可以透过太阳能可见光部分的热量, 同时强烈反射室内取暖设施、人体、照明设施辐射的长波辐射, 阻止其向外辐射散失。所以能有效地保持室内温度, 同样能极大地降低冬季室内空调费用。为了进一步提高建筑物玻璃的热阻断性, 常常将低辐射玻璃与普通玻璃组合成中空玻璃使用, 这样可以更好地提高玻璃的节能效率。 2 低辐射玻璃的组成 低辐射玻璃按生产工艺可分为在线低辐射玻璃和离线低辐射玻璃。在线低辐射玻璃生产工艺将是今后我国着重发展的高技术生产工艺, 它可以使低辐射玻璃的生产成本极大的降低, 更好的利用我国成熟的浮法玻璃生产工艺, 提高我国玻璃工业的产品附加值和科技含量。低辐射玻璃按成膜性能可分为硬涂层与软涂层环保玻璃。硬涂层低辐射玻璃国外又称高温热解低辐射玻璃, 在线低辐射玻璃就属于硬涂层玻璃, 它是通过高温化学反应分解金属卤化物或有机金属化合物而在玻璃上镀制一定厚度的金属氧化物半导体膜, 膜层同玻璃本体的结合非常牢固, 其各项物理、化学、机械性能基本接近或超过玻璃本体;软涂层低辐射玻璃是通过真空或磁控溅射的方法在玻璃上镀制的多层金属和金属氧化物膜层, 离线低辐射玻璃一般是通过真空或磁控溅射的方法镀制的, 当然也有采用高温热解法进行镀制。软涂层低辐射玻璃的抗氧化强度较低, 耐磨损和耐腐蚀性能较差。 3 国内低辐射玻璃生产现状及分析 低辐射玻璃简称为Low-E玻璃。实际上低辐射玻璃的发明比浮法玻璃的发明还要早。第二次世界大战期间, 为了消除雷达屏幕玻璃面板上的静电以提高搜索效率, 由美国PPG公司和梅隆研究所共同发明。以后用作导电玻璃来消除飞机玻璃上的结冰。当时人们并不知道这种玻璃具有低辐射性能, 可以提高玻璃窗的热阻率, 而且由于制造工艺问题玻璃造价极高。所以一直未用作建筑玻璃。到了20世纪70年代后, 出现了真空溅射镀膜的低辐射玻璃和浮法在线高温热解镀膜玻璃, 才使这种具有低辐射性能的玻璃价格大幅下降, 达到了普通建筑所能接受的标准。但是这种高温热解镀膜工艺的玻璃镀层彩虹现象直到90年代初才得到彻底解决。 我国1998年底约有浮法玻璃生产线年以来新建成投产及在建和筹建的浮法玻璃生产线条, 正在建设并将于今年投产的11条, 将于明年以后投产的10条, 正在筹建的6条。目前我国玻璃产量居世界第一。但在总量过剩的同时存在着结构性短缺。高档优质浮法玻璃仅占总量的10%左右。由于浮法在线低辐射玻璃的生产技术难度大及拥有此技术的国外企业对中国玻璃行业的技术封锁, 国内没有一条浮法玻璃生产线能生产低辐射玻璃, 所有浮法在线低辐射玻璃全部依赖进口。目前国内只有上海耀皮和深圳南玻等少数几家公司能生产离线的软涂层低辐射玻璃, 离线法生产的软涂层低辐射玻璃膜层的化学耐久性和牢固性及使用加工性等方面远不如浮法在线的硬涂层低辐射玻璃, 同时由于其生产效率低、规模小、成本高, 没有竞争优势。 在国外, 美国1991年低辐射玻璃的产量达到1 500万m2, 其低辐射玻璃门窗已占整个玻璃门窗生产量的25%以上, 1993年为2 800万m2, 到1995年产量就达到4 700 m2, 预计到2015年低辐射玻璃将占总量的79%。欧洲各国1993年的产量为1 100万m2, 1996年为2 600万m2。低辐射玻璃在发达国家的年均产量递增均保持在25%以上。而我国低辐射玻璃刚刚处于开发阶段, 需要具有远见和实力的玻璃企业与科技工作者的共同努力。开发浮法在线低辐射玻璃生产技术, 为我国浮法玻璃工业的第二次历史性革命做出贡献, 实现我国玻璃工业的第二次跨越。 4 双银低通量玻璃 Low-E玻璃自20世纪70年代末出现以来, 已在欧美一些国家得到推广和应用。目前, 人们亦可以根据用户的不同要求生产出对太阳能有不同透过率的Low-E玻璃。单银Low-E玻璃由于它具有较高的太阳能透过率和很高的可见光透过率, 太阳光可以最大限度地通过玻璃进入室内, 并且还可以非常有效地反射波长为10 μm的室温辐射, 使玻璃的传热系数大大降低, 从而提高了窗户的阳光能量增益。这种单银Low-E玻璃既能充分地利用太阳能, 同时又有很好的隔热性能, 因此十分适合于寒冷地区使用。双银Low-E玻璃由于它对太阳光谱的可见光部分仍有较高的透光率, 而对其他部分的透过率比较低 (包括紫外和近红外) , 同时室内物体的长波辐射又被Low-E镀层所反射。因此这种双银Low-E玻璃具有低的太阳能透过率、低的传热系数和低的阳光热量增益的特性, 适合于温暖地区使用。 目前高质量的Low-E镀层都是由磁控溅射法制备而成的。一般都是以很薄的银膜 (约10 nm厚) 为基础, 并把它夹在二层减反射的金属氧化物层 (通常SnO2和ZnO2) 之间。双银Low-E玻璃和单银Low-E玻璃比较, 双银Low-E玻璃在阳光性能上有很大提高, 2层银膜可以使发射率降到很低值, 而且它在降低太阳能的同时, 仍然能保持很高的可见光透过率, 所以双银Low-E镀层在阳光性能方面具有良好的选择性。但是, 由于膜层增多, 镀膜设备变得更为复杂和庞大, 于是人们还是从改进单银Low-E镀层着手来研究开发新的Low-E玻璃。 为了进一步改善原有的单银Low-E玻璃的选择性, 新的Low-E玻璃都是采用高折射率n=2.5的TiO2膜代替n=2的SnO2或ZnO膜来作为透明层。新的单银Low-E镀层在保持同样的可见光透过率情况下, 其发射率是优于双银系统。但双银系统的太阳能透过率比新的Low-E镀层略低, 这种新的Low-E镀层颜色呈中性, 而且非常均匀。最近国外又开发了一种可经高温处理和弯曲的Low-E玻璃, 它的最佳膜系是:玻璃—TiO2—NiCrOX一TiOx一Ag (NiCr) Ox—Si3N4。为了获得高的可见光透过率和低的发射率, 采用了高折射率的TiO2作为底层, NiCrOx不但具有良好的阻挡作用, 而且吸收率很低。 5 应用范围 (1) 减热冬季保温器 低辐射玻璃具有优异的节能性能, 可以广泛用作各种建筑物门窗和建筑幕墙。不仅可用于寒冷地区, 也可用于亚热带地区, 起到夏季减热冬季保暖的作用。虽然低辐射玻璃也是一种镀膜玻璃, 但其可见光反射率非常低, 用作建筑物幕墙不会导致光污染, 能使建筑物具有非常好的视觉效果, 而且可极大地提高建筑物的节能效率。 (2) 汽车玻璃内所使用的设计方案 在汽车工业上低辐射玻璃的前途也很光明, 根据国家汽车工业十五规划, 到2005年我国汽车拥有量为2 465~2 545万辆, 其中轿车830~870万辆, 客车770~790万辆, 货车865~886万辆。汽车年需求量为310~330万辆。我们知道, 为了保证驾驶员视力要求, 汽车前风挡玻璃是不能使用一般镀膜玻璃的, 低辐射玻璃由于和普通玻璃的可见光透过率相差不多, 不会影响驾驶员的视觉。人们都有这样的体会:在炎热的夏季, 把汽车停在露天停车场, 当人们打开车门准备进入车内时一股热浪扑面而来。车内的温度和难闻的气味让人难以忍受, 如果给汽车加装低辐射玻璃就可以极大地降低路面和周边建筑物辐射进车内的热量, 提高人体的舒适程度。同时降低了由于汽车空调制冷而额外增加的燃料消耗, 节约了能源, 起到了保护环境的作用。而且低辐射玻璃是一种导电玻璃, 用作汽车后风挡玻璃, 在冬季可以直接通电除霜比普通夹丝或导电银浆玻璃的视觉效果要好得多。 (3) 冰柜门的使用 低辐射玻璃与普通玻璃组合或低辐射玻璃与低辐射玻璃组合用作冰箱、冰柜门。不仅可以让人不打开冰箱柜就能看到所储藏的物品, 而且能达到很好的节能效果。 (4) 微波门的使用 低辐射玻璃具有良好的导电性和静电屏蔽性能, 可以用作微波炉门, 防止微波对人体的辐射;也可用作各种显示器视频保护, 还可用作各保密机房和重要部门的防信息泄露玻璃。 6 低辐射玻璃使用的意义 随着国家对节能和环保力度的加大, 人们已越来越关心燃烧所产生的污染问题。大力开发低辐射玻璃的使用领域无疑具有巨大地社会经济效益。今后低辐射玻璃可开发的使用领域主要在太阳能电池基板, 低压节能平面发光灯, 平板太阳能集热器, 太阳能制冷热空调等方面。 7 低辐射玻璃的应用 (1) 低辐射玻璃由于其较低的红外辐射率而具有优异的节能效果, 故其具有十分重要的研究价值和广阔的应用领域。 (2) Low-E玻璃采用高折射率的TiO2作为底层, 而且顶层都是采用非常坚硬的Si3N4, 与可经高温处理和弯曲的Low-E玻璃都具有良好的机械耐久性、高透光率和低发射率。 (3) 目前, 低辐射玻璃在建筑物、汽车工业、冰箱冰柜和保护屏上成功地应用, 显示了其光明的前途。 (4) 低辐射玻璃在我国有很大地发展空间。我国低辐射玻璃刚刚处于开发阶段, 需要具有远见和实力的玻璃企业与科技工作者的共同努力。

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