高溫玻璃耐高溫多少度?材料類兩項入選中國科學十大進展

高溫玻璃顧名思義就是一種可以耐高溫的玻璃,這種玻璃其特點就是耐溫性能高,可以用於各種高溫工況下使用。

2019年度中國科學十大進展

2020年2月27日,科學技術部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)發佈了2019年度中國科學十大進展,探測到月幔物質出露的初步證據等10項重大科學進展入選。

材料類兩項入選!分別是基於材料基因工程研製出高溫塊體金屬玻璃、闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理。

進展一 發現月球背面月幔物質出露的初步證據

李春來研究組基於玉兔2號巡視探測獲得的光譜數據,發現月球表面岩石含有可能源自月幔的低鈣輝石和橄欖石成分,首次提供了月幔物質出露的初步證據。

進展二 構架出面向人工通用智能的異構芯片

施路平研究組研製出一種面向人工通用智能的異構芯片,高效集成了目前主流的算法和編碼方案,有望為構建更通用的硬件平臺和推動人工通用智能鋪平道路。

進展三 提出基於DNA檢測酶調控的自身免疫疾病治療方案

張學敏研究組發現了肌體對胞質DNA檢測敏感性的調控機制,為自身免疫疾病提供了潛在治療策略。

進展四 破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能

沈建仁、匡廷雲等研究組解析了水下光合作用關鍵蛋白的結構,不僅有助於理解光能高效轉化機理及其演化,也為人工模擬光合作用等提供了新思路和新策略。

進展五 基於材料基因工程研製出高溫塊體金屬玻璃

柳延輝研究組基於材料基因工程理念開發出一種高效、高通量實驗方法,研製出一種具有極高強度和玻璃形成能力的高溫塊體金屬玻璃合金,為解決金屬玻璃新材料高效探索的難題開闢了新的途徑。

進展六 闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理

周歡萍、嚴純華研究組在鈣鈦礦太陽能電池中創造性引入銪離子對,通過氧化還原反應循環消除了鉛滷鈣鈦礦中的本質性缺陷,大幅提升了太陽能電池的使用壽命和穩定性。

進展七 青藏高原發現丹尼索瓦人

陳發虎、張東菊等研究組鑑定發現青藏高原邊緣的一塊人類下頜骨化石屬於16萬年前的丹尼索瓦人,表明早在現代智人到來之前,丹尼索瓦人就已經生活在青藏高原,併成功地適應了高寒缺氧環境。

進展八 實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗

潘建偉研究組利用“墨子號”量子科學實驗衛星,展開引力誘導量子糾纏退相干實驗,首次實現對嘗試將量子力學和廣義相對論融合的理論進行了實驗檢驗。

進展九 揭示非洲豬瘟病毒結構及其組裝機制

饒子和、步志高研究組基於一種優化的圖像重構策略,成功解析非洲豬瘟病毒這個巨大而複雜的病毒,揭示了病毒結構及其組裝的機制,對非洲豬瘟疫苗的研發具有十分重要的理論指導意義。

進展十 首次觀測到三維量子霍爾效應

張立源和喬振華等研究組首次在塊體碲化鋯材料上觀測到三維量子霍爾效應,並指出該量子化現象可能由磁場下相互作用產生的電荷密度波誘導,補全了量子霍爾效應家族的一個重要拼圖。

高溫玻璃的等級

A.1號料耐高溫玻璃(350度高溫玻璃)

退火溫度:560-650℃

退火後耐溫:長時間不大於280℃,短時間可達350度

常規厚度:2mm-20mm

可產規格:各規格均可生產,還可以加工成帶臺階狀等。

B. 2號料耐高溫玻璃(500度高溫玻璃)

1、機械性能

密度ρ:2.23±0.02g/cm3

2、熱力學性能

熱容:(20-100℃)0.82KJ×(㎏×K)-1

導熱係數:1.2W×(m×K)-1


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3、光學性能

折射率:Nd:1.47384

C. 3號料耐高溫玻璃(1000度高溫玻璃)

此類耐高溫玻璃厚度有:3mm、4mm、5mm,常規版面為550*800,特大版面可以做到1960*1100。

此類玻璃主要亮點是,玻璃可以不受加工方式的限制,任意切割成方型號、圓型等,並且還可以按圖紙進行開孔。

D. 4號料耐高溫玻璃(1200度高溫玻璃)

此類玻璃是所有耐高溫玻璃產品中耐熱溫度更高的玻璃,可長時間處在1200℃高溫環境下工作,不褪色、不變形、不軟化,是大型高溫明火設備必備的視窗玻璃。

熱膨脹係數極小,該類別玻璃氣泡、條紋、均勻性、雙折射性可與一般的光學玻璃相媲美。在各種惡劣環境下工作,具有高穩定性,十分安全可靠。

高溫玻璃和防火玻璃的不同之處

高溫玻璃的種類較多,我們經常按其允許工作溫度來劃分,常見的有150℃、300℃、400℃、500℃、860℃、1200℃等。高溫玻璃是作為工業設備視窗的主要元件,透過它,我們可以很好的觀察高溫設備內部物料的操作情況。

防火玻璃是一種建築幕牆玻璃,其種類也非常多,有夾絲防火玻璃、單片色鉀防火玻璃、複合防火玻璃等等。在玻璃行業裡,防火玻璃通常是指在遇到火災時,玻璃在一定時間內可以阻擋火焰的蔓延,但是過了這個時間玻璃是會碎裂的。能夠阻擋火焰一定時間並不帶表玻璃可以可以耐高溫,如,夾絲防火玻璃,在遇到火災時,玻璃很快就會碎裂,不過由於玻璃中含有金屬絲網,它可以將碎裂的玻璃拉住,讓其整體還是保持完整性,這樣就可以有效阻擋火焰,這裡夾絲防火玻璃就是不耐熱的一類防火玻璃。不耐溫的防火玻璃還有複合防火玻璃。單片色鉀防火玻璃是防火玻璃中具有一定耐溫性能的玻璃,不過這種玻璃的耐溫性能也是比較低的,一般長期耐溫也就150——250℃內。

在高溫玻璃製品中,超耐高溫玻璃其防火性能是非常優越的,屬於耐火材料,可以長時間的接觸明火,如果用於防火門窗上,玻璃在遇到火災時就可以長期的保持其完整性能,而不是普通防火玻璃那樣只能承受一定時間。

高溫玻璃是一種比較特殊的產品,其機械強度、透明度、化學穩定性上都要比普通的防火玻璃好,作為工業設備使用的玻璃,我們建議採用專業的高溫玻璃產品,而不要使用普通防火玻璃。

2019年5月1日,《Nature》報道了中科院物理研究所柳延輝課題組關於金屬玻璃的最新研究成果。

現行的金屬玻璃“一次實驗,一個樣品”的材料研究方法不僅導致新材料探索效率低,所獲得的實驗數據也缺乏系統性,使得人們難以全面把握非晶合金形成的主要規律和性能調控機制。

論文鏈接:

https://doi.org/10.1038/s41586-019-1145-z

課題組設計了一種由銥/鎳/鉭三種金屬和硼組合形成的金屬玻璃,該金屬玻璃的玻璃化轉變溫度已經高達1162K,且過冷液體區域為136K,比目前的大多數金屬玻璃的都寬。對比現有的金屬玻璃,作者研製出的Ir/Ni/Ta(B)金屬玻璃在高溫下具有高強度:在1000K下為3.7千兆帕。其中,它們的玻璃形成能力的特徵在於臨界鑄造厚度為3mm,表明通過熱塑性成形可以容易地獲得在高溫或惡劣環境中應用的小規模部件。

高溫玻璃耐高溫多少度?材料類兩項入選中國科學十大進展


同時,作者使用這種簡化的組合方法,利用先前報道的玻璃形成能力和電阻率之間的相關性篩選了一些有前景的合金。由於該方法是非破壞性的,所以可以接著同一樣品上測試一系列物理性質。總之,報道的方法具有很強的實用性,對發現其他組合玻璃金屬具有重要參考價值。

高溫玻璃耐高溫多少度?材料類兩項入選中國科學十大進展


設計與組合製備出Ir/Ni/Ta(B)塊狀金屬玻璃成形合金

近年來,柳延輝課題組致力於通過自主設計研發適合非晶合金的高通量實驗技術和方法,探索綜合性能可滿足應用需求的非晶合金新材料;結合實驗大數據,研究非晶合金的形成機理和性能調控機制,最終實現高性能非晶合金材料的按需設計。

課題組取得了一系列進展,比如發現具有室溫超大塑性的新型金屬玻璃材料 (Science, 315:1385, 2007),建立了金屬玻璃變形過程中剪切帶的形成與玻璃轉變的關聯(Physical Review Letters,103:065504, 2009), 實驗證明金屬玻璃在納米尺度上結構具有不均勻性(Physical Review Letters, 106:125504, 2011), 揭示了金屬玻璃中次級弛豫的原子結構起因 (Nature Communications, 5:3238, 2014),設計開發出可快速篩選金屬玻璃材料的高通量製備和表徵技術 (Nature Materials, 13:494, 2014), 提出適合複雜合金材料、可同時控制成分和結構的微納米制造技術(Nature Communications, 6:7043, 2015)等。

耐高溫玻璃系列包含以下六大方面:

1、耐高溫玻璃、耐高溫高壓玻璃、壓力容器視鏡玻璃、管道視鏡玻璃、鍋爐專用耐高溫玻璃。

2、壁爐專用耐高溫玻璃、波峰焊設備專用耐高溫玻璃、烤箱專用耐高溫玻璃、觀火孔專用耐高溫玻璃。

3、化工管道用耐酸鹼玻璃、火電廠鋼鐵廠專用耐超高溫玻璃、電解鋁廠專用耐高溫玻璃、防爆高溫玻璃。

4、防輻射玻璃、透紫外線玻璃、防紫外線玻璃、透紅外線玻璃、隔紅外線玻璃、激光防護玻璃等光學玻璃。

5、印染設備專用玻璃、地埋燈玻璃、各類燈具玻璃、礦用防爆玻璃、高溫玻璃視筒、耐高溫視鏡。

6、無損探傷、醫學檢測、各類物理化學檢驗用特種光學玻璃,電焊防護玻璃。

高溫玻璃的應用

高溫防護塗層能為高溫下使用的金屬材料提供有效的抗氧化腐蝕防護,已廣泛應用於航空航天、能源、石油化工等領域。其中具有代表性的應用是在飛機、艦船和地面發電用的各種燃氣渦輪發動機上,其高溫防護塗層的發展主要經歷了3 個階段:第一代熱擴散塗層,第二代M(M=Fe,Ni 或Co)CrAlY 包覆塗層;第三代熱障塗層。

為了進一步提高渦輪發動機的工作效率,並達到節能減排的目的,就要提高發動機的進口溫度,因此,科學工作者們不斷致力於研發更先進的材料、塗層體系及製備技術,例如研製出的第四代鎳基單晶高溫合金的承溫能力已達1180 ℃。相應地,對高溫防護塗層也提出了更高的要求,湧現出多種具有獨特設計理念的新型高溫防護塗層。

高溫玻璃幕牆在現代建築及家裝上的完美應用

隨著物質基礎和社會大眾藝術的發展提升,最大程度的影響著普通消費群體的視覺追求,人們對美的追求也就變得不再妥協。

面對豐富多樣而又個性鮮明的家裝玻璃彩繪方案,家裝玻璃浮雕彩繪的出現無疑為小窩增加了更多的舒適性和可能性。

利用與眾不同的高溫彩釉玻璃材料打破四面白牆落地的單調也是不錯的想法,比如天然的石材、木材等,但要求材料紋理要漂亮,並且在色彩上要和傢俱協調,無論是和諧統一還是強烈反差都能帶來很好的藝術感覺。

高溫彩釉玻璃是最近兩年流行併為大眾接受的裝飾材料,廣州傲彩的高溫彩釉玻璃打印機,通過特殊的高溫打印製作工藝,可以把任意喜愛的圖案印製或雕刻到我們日常所見的不同材質的玻璃上,讓每一片常規的玻璃成為一件件藝術品,再把彩釉玻璃應用到家裝上。

家裝玻璃背景牆,可根據個人喜愛定製,獨1無2的體驗逐漸讓其成為人們裝修的選擇。僅需一臺傲彩高溫彩釉玻璃打印機就可以做到,為更多的玻璃企業創造先機。

家居應用

高溫玻璃在日常生活中最讓人熟知的應用應該是康寧晶鑽鍋。玻璃材質的鍋身通體閃亮、晶瑩剔透,能清晰的看到食物變成美味的全過程——煲湯、煮粥、做煲仔飯、煎牛排、煮火鍋、烤紅薯、做爆米花、熱飯...樣樣不在話下。

高溫玻璃耐高溫多少度?材料類兩項入選中國科學十大進展


既不像砂鍋那麼笨重,也不像鐵鍋一樣需要費心保養,用完以後一衝一洗就煥然一新,完全不用擔心時間久了表面會劣跡斑斑。


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