中国玻璃发展—历史悠久

其实这件事还真实的发生过,几年前,一个叫鲁本的人,在中国想挑战“连续撞碎最多块钢化玻璃”的世界纪录,当时自称在他的国家最多连续撞碎了15块,表示来中国打算挑战一下17块。但没想到,他拼了命只撞碎了一块玻璃。这下就相当尴尬了,一个号称“史上最尴尬的吉尼斯世界纪录挑战”就此诞生。

说起中国玻璃,早就在抖音、微博、Youtube等网络平台爆红。作为强大的存在,中国玻璃频频被挑战,就如加特林子弹挑战中国钢化玻璃,900发加特林子弹尽数打出,钢化玻璃虽表面布满伤痕,也未被击穿。

究竟玻璃是怎样生产出来的?中国造玻璃又是怎样惊艳世界?让我们一起来看。

一块玻璃是怎样制成的?

普通玻璃是一种非晶无机非金属材料,其主要成分为硅酸钠,分子不像晶体材料一样有序排列,没有固定的熔沸点。玻璃经过加工,可分为钢化玻璃、磨砂玻璃、中空玻璃、防弹玻璃、玻璃砖等不同类型。

一是配料。按照设计好的料方单,将石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等各种原料称量后在一混料机内混合均匀。

二是熔制。将配好的原料经过高温加热,经过复杂的物理、化学反应后,形成均匀无气泡的玻璃液。玻璃熔窑有两种。一是间隙式坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热,现仅用于光学玻璃和颜色玻璃。另一种是连续生产的池窑,长度在几米到几百米不等之间,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热,熔制温度大多在1300-1600℃。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。

中国玻璃发展—历史悠久

三是成形。玻璃是浴火而生、沐水而成。现代方法可分为手工成型法和机械成型法两种。前者生产效率低,玻璃表面质量差,已逐渐被淘汰,又分吹泡法和吹筒法(包括圆球制板法、手工吹筒摊平法)。后者包括机械吹圆筒法、弗克法、平拉法、匹兹堡法和浮法等。其中,浮法生产由玻璃液流到锡液面、玻璃液展薄、玻璃的抛光、拉薄等工艺组成,成型简易质量好,产量较高,易于实现自动化,于上世纪80年代被玻璃行业广泛采用。

四是退火及刚化。为了消除直接冷却导致的玻璃冷爆碎裂,在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间的退火步骤不可或缺。为了在玻璃表面层产生压应力而增加强度,可进行钢化处理。包括:物理钢化(淬火),用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等;和化学钢化(离子交换),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。

五是高级加工。主要分为冷加工,热处理和表面化学处理三大类。冷加工则包括了切割、研磨、喷砂、雕刻、蚀刻、抛光等。随着技术进步,高级加工处理的玻璃的用途越来越广,包括夹层安全玻璃、用于隔热和隔音的双层或者是三层绝缘的特殊窗体玻璃,用于辐射线防护体、反射镜、宇航器密闭小舱观察窗、飞机观察窗以及防弹等的特种玻璃,等等。

中国玻璃发展历史悠久

中国玻璃制造业有着悠久的历史,中国古书中就有记载玻璃为:“以石为质,以硝和之。礁以锻之,铜铁丹铅以变之。非石不成,非硝不行。非铜铁丹铅则不精,三和然后生。”

经考古证明,在距离今天三千多年前的西周时期,我国就已经有了玻璃制造业。元末明初时期,在山东淄博博山发现了玻璃的作坊遗址。明清时代,玻璃的生产制造以北京、淄博、广州三个地区为主要生产地。清朝是我国古代玻璃制造行业发展最为辉煌的时期,玻璃的制作形状也趋向于多元化。

中国现代玻璃制造业的开创—浮法玻璃

1924年,秦皇岛耀华玻璃厂投产,从此开启了中国玻璃产业发展之路。但多年发展,直到新中国成立前后,偌大的中国只在沿海发达地区有3家玻璃厂,生产规模小、工艺落后。上世纪六七十年代,玻璃产能和企业布局发生了变化,平板玻璃企业集中在东北、华北。那时,产品大多用在民用建筑和日常生活中,企业自主研发项目少、技术创新成果少。

如何破局?从浮法玻璃开始。

中国浮法玻璃的研制、生产,必须走自力更生、自主创新之路,决不能把希望寄托在别人身上。1959年2月,英国皮尔金顿(Pilkington)兄弟公司向世界宣布用浮法生产平板玻璃的新工艺取得成功。1964年,我国派专家组赴英国考察引进浮法技术,却遭到了英国人傲慢地回应:现在与红色中国谈浮法技术为时尚早。

于是,从1965年5月开始,中国开始了浮法玻璃的研究试验。白手起家,深入研究、反复试验,克服了一系列难以想象的工艺技术难题,经过6年的艰苦奋斗,先后完成了实验室试验和半工业性中间试验。

浮法玻璃的生产是一次技术革命。在无技术、无资料、无经验、少资金的情况下,开始了连轴转式的艰苦奋战。没有大型车床,钳工们就用小炉匠补锅的办法现场加工小锡槽。锡槽里的玻璃水乱跑乱溅,穿着厚大棉袄的工人们被烫伤仍是常有的事。经拼命苦干,仅用75天就完成原定3个月的生产线建设任务。

1971年9月23日,在洛玻成功建起了中国第一条浮法玻璃生产线,生产出了我国第一块优质浮法玻璃,创造了世界三大浮法工艺之一。这是一条为国争光、为民族争气的生产线,它的建成凝聚了各级领导、技术人员、广大职工的心血和智慧,他们心怀“国之大者”,拼命抗争,没有条件创造条件也要上,终于迎来了中国民族玻璃工业发展的新曙光。

2018年4月,厚度只有0.12毫米薄如蝉翼的的玻璃下线,成为当时世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃。将55克钢球放在一米的高度,自由落体砸向超薄玻璃。这样的冲击力相当于一辆家用轿车以时速150公里的速度撞停到墙上的冲击力,但玻璃完好无损。经过三十多年的探索,完全拥有自主知识产权的中国超薄玻璃走上了世界舞台,惊艳全世界。

中国防弹玻璃—为新中国外交事业保驾护航

1966年,当陈毅坐着刚刚生产出来的国产红旗轿车去见毛主席时,毛主席看见崭新的国产轿车非常高兴,但随后说到:我们接待外宾时,礼宾车还是苏联送的防弹轿车,什么时候咱们自己也能生产呢?随后,中国建材院开启了汽车防弹玻璃的试制任务。

在当时的历史条件下,没有良好的制造玻璃方式,只能使用耐火材料组成一个大型坩锅,在大坩锅里进行玻璃的熔制,使用燃油加热到1400℃,把玻璃的原料化成玻璃熔浆,浇注到平板模子里变成毛坯,再将大概有45毫米的毛坯进行研磨抛光,加工到25毫米厚,把毛坯的精髓最好部分取出来进行加工。在工作效率低、时间周期长、成品率也低的不利条件下,还是把这块玻璃做出来了。

防弹玻璃生产出来之后,有关人员带着车窗样品侧窗玻璃,跟随中南海警卫连前往检验场,对玻璃进行防弹性能测试。100米距离用7.62mm穿甲弹测试3枪,由警卫连战士射击。西山三枪的结果是,第一枪弹头掉落在地壕里;第二枪弹头嵌入玻璃,第三枪的弹头将第二枪的弹头向前顶出玻璃,但只漏出弹头,未穿透。警卫连战士无不以敬佩的眼光,赞许送检玻璃。防弹玻璃的性能检测过关!

走向世界的中国药用玻璃

改革开放以来,我国玻璃企业引进了国外先进的技术和管理经验,走过了一条消化、吸收和再创新的道路;并经过改革、改制、实施产权多元化等,行业涌现了许多具有市场竞争力的现代企业。现在,从引进来到大踏步地走出国门,改写中国玻璃工业发展历史的,是一个个手握具有我国自主知识产权的技术装备和产品,敢于在市场经济浪潮中搏击的企业。最有说服力的例子就是疫苗药用玻璃的突破。

制造疫苗瓶的核心在于制造中性硼硅玻璃管。我国自上个世纪50年代起先后有多家企业引进发达国家的生产装备和技术,但中性硼硅玻璃管的自主研制、应用及量产问题一直未得到有效解决。中性硼硅药用玻璃管的生产技术掌握在德国、美国、日本等少数国家手中。