賓西法尼亞州立大學(xué)開發(fā)新型玻璃，能耗減少30%，耐損力提高10倍

在全球范圍內(nèi)，每年玻璃制造業(yè)至少產(chǎn)生8600萬噸二氧化碳。一種新型玻璃有望減少一半的碳排放。據(jù)外媒報(bào)道，賓西法尼亞州立大學(xué)（Penn State）的研究人員開發(fā)了一種名為LionGlass的新型玻璃。比起標(biāo)準(zhǔn)的鈉鈣硅酸鹽玻璃（soda lime silicate glass），生產(chǎn)耗能明顯減少，并且更加抗損壞。

（圖片來源：賓西法尼亞州立大學(xué)）

該項(xiàng)目首席研究員John Mauro表示：“這項(xiàng)研究旨在促進(jìn)玻璃制造業(yè)實(shí)現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展。LionGlass不使用含碳批料，并且玻璃熔點(diǎn)明顯降低。”

在日常生活中，鈉鈣硅酸鹽玻璃得到廣泛應(yīng)用，如窗戶和玻璃餐具。這種玻璃由三種主要材料熔融制成，包括石英砂、純堿和石灰石。純堿是碳酸鈉，石灰石是碳酸鈣，二者在融化時(shí)均釋放二氧化碳（CO2）。另外，將熔爐加熱至熔化玻璃所需的高溫，需要大量耗能，由此產(chǎn)生大部分CO2排放。Mauro表示，生產(chǎn)LionGlass時(shí)，熔化溫度降低約300-400攝氏度，與傳統(tǒng)鈉鈣玻璃相比，可減少約30%的能耗。除了更具環(huán)保性，LionGlass還更加堅(jiān)固。研究人員表示，這種以賓夕法尼亞州立大學(xué)吉祥物尼塔尼獅子（Nittany Lion）命名的新型玻璃，比傳統(tǒng)玻璃具有明顯更高的抗裂性。 

這種玻璃的一些成分具有很強(qiáng)的抗裂性，即使在維氏金剛石壓頭的一公斤力載荷下，玻璃也不會(huì)破裂。LionGlass的抗裂性至少是標(biāo)準(zhǔn)鈉鈣玻璃的10倍，后者在約0.1公斤的載荷下會(huì)產(chǎn)生裂縫。研究人員表示，目前還未發(fā)現(xiàn)LionGlass的極限，因其已通過壓痕設(shè)備的最大載荷。研究人員Nick Clark表示：“研究人員一直增加LionGlass上的重量，直至達(dá)到設(shè)備允許的最大負(fù)荷。玻璃根本沒有破裂。”

在玻璃測試中，抗裂性是最重要的測試要素之一，因?yàn)檫@是材料最終失效的原因。Clark指出，隨著時(shí)間的推移，玻璃表面會(huì)產(chǎn)生微裂紋，由此成為薄弱點(diǎn)，最終導(dǎo)致一塊玻璃破裂。因此，防止玻璃形成微裂紋，具有重要意義。Mauro表示：“對玻璃來說，抗損性是一種特別重要的特性。想想汽車工業(yè)、電子工業(yè)、建筑和通信技術(shù)（如光纖電纜），在很多方面都取決于玻璃強(qiáng)度。”

Mauro認(rèn)為，LionGlass的強(qiáng)度更高，由此制成的產(chǎn)品可能更輕。因?yàn)長ionGlass的抗損能力是目前玻璃的10倍，可能薄得多。他表示：“減輕產(chǎn)品重量，更有益于環(huán)境，因?yàn)槭褂玫脑�材料越少，生產(chǎn)耗能越少。另外，這也減少了運(yùn)送玻璃所需的能源。”

目前，該團(tuán)隊(duì)仍在評估LionGlass的潛力，并已為整個(gè)玻璃系列提交了專利申請。

（ 轉(zhuǎn)自：新玻網(wǎng)       來源：蓋世汽車）