(经济)中国造出“超薄玻璃”厚度堪比A4纸,轿车150公里时速撞击毫发无损
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玻璃在日常生活中可以说无处不在,几乎每天都能看到,但是你见过厚度只有0.12 mm的玻璃吗?0.12 mm是什么概念?一张a4打印纸的厚度是0.095 mm,也就是说这种玻璃只比一张纸略厚。更神奇的是,这种玻璃还是很坚固的。
这种玻璃只比a4纸略厚,家用车以150 km/h的速度被撞也毫发无损
中国建材集团蚌埠研究所功能玻璃研究所副所长曹鑫正在带领团队做超薄玻璃落球实验,测试超薄玻璃的性能。
曹鑫在一米的高度放了55克钢球,在超薄玻璃上自由落体。这种撞击相当于一辆家用车以每小时150公里的速度撞墙,但玻璃完好无损。
这块被钢球击中的蝉一样薄的玻璃,2018年4月刚刚下线。超薄玻璃厚度只有0.12 mm,是世界上浮法批量生产的最薄玻璃。
0.12 mm玻璃有多薄?我们当场和普通a4纸做了对比。两张a4纸0.19 mm厚,比超薄玻璃厚0.07 mm。
中国建材集团蚌埠研究所功能玻璃研究所副所长曹鑫:在0.12 mm的范围内,我相信这是世界上令人惊叹的成就。
超薄玻璃又称超薄电子触摸玻璃,是电子信息显示行业的核心材料,是手机、电脑、电视显示屏的基本材料。玻璃越薄,透光性能越好,柔韧性越好,重量也相应减轻。但是,玻璃太薄,易碎。如何让玻璃变薄,有足够的强度和韧性,是一个世界性的问题。
正是因为中国的技术突破和创新,超薄玻璃的国际市场价格降低了2/3。但是曹鑫没有达到0.12毫米的厚度..0.12 mm玻璃批量下线的时候,他已经在准备研发0.1 mm超薄玻璃了。
20世纪50年代末,皮尔金顿玻璃公司向世界宣布,玻璃浮法成型工艺已经研制成功,各国争相抢购专利,但皮尔金顿却单独对中国实施技术封锁。这种情况使中国玻璃工业认识到必须走自主创新之路。
由于起步较晚,没有经验可借鉴,我国的设备和技术与国外有一定差距,无法制造厚度在1.1毫米以下的超薄玻璃..电子信息显示的核心材料仍然被国外垄断,国内电子产品制造商无法协商价格,但他们必须决定提供什么样的材料。
蚌埠玻璃工业设计研究院首席科学家彭寿和他的研究团队,为了不被外国技术所束缚,经过30多年的探索,把拥有自主知识产权的中国超薄玻璃带上了世界舞台。
2014年6月突破0.33mm;
2016年4月突破0.15mm;
2018年4月超过0.12 mm。
中国制造一次又一次创造了新的世界纪录。
蚌埠中国建材信息展示材料有限公司总经理任宏灿:市场已经转了,现在下游对产品有了新的要求。现在我拿一个市场反馈的样片,给你做个实验。
任宏灿打破了手机屏幕用的0.33 mm超薄玻璃,这是客户订购的产品。从外观上看,碎玻璃越多,图案越精细,意味着玻璃的强度越高。在同类产品中,这个实力已经比较高了。但是客户对任鸿灿提出了新的要求,想把这个强度提高一个数量级。
虽然客户提出的要求是可以实现的,但是要通过几百个工艺参数的调整才能实现。会后任鸿灿还将参观生产线。
记者参观了世界上最薄的玻璃生产基地,从实验室到中国材料的大规模生产,让世界大吃一惊
生产线环境温度40-50度,任宏灿称之为最不宜人的厂房。观察熔炉温度在1600度左右的融化是最麻烦的事情。
玻璃的性能是否优越,取决于原料的配比和高温熔化时原料的化学变化。炉子里的温度起着至关重要的作用。正负2度的温差会影响玻璃的性能。所以任宏灿最关心的是炉内的温度变化和熔化情况。如果有偏差,整条生产线上的玻璃都会报废,一天损失就达到50万。
炉内温度接近1600度,呈红色,除了扎眼几乎什么都看不见。为了直观地看到里面融化的东西,任宏灿拿出了自己的观察法宝——镜子。
任宏灿:你看是不是像粥一样冒泡。所以你观察这个的时候,总是用镜子和泡泡,说明你正在经历一个剧烈的化学反应。
透过这面小镜子,你可以看到炉子里的融化情况,就像煮粥时滚走的气泡一样。任鸿灿每次观察都特别注意泡沫。由于客户提出增加玻璃的强度,任宏灿需要在制备玻璃的原料中添加一种金属元素。这种金属元素的熔点比其他原料的熔点高,所以要特别注意熔化过程。如果气泡略有不同,应及时调整温度。
生产超薄玻璃的秘诀不仅仅是高温窑炉,还有一个关键步骤,锡槽。窑内熔化的玻璃液流入锡槽设备,由于锡液密度高,玻璃液会浮在锡液表面,然后玻璃被拉边机拉薄,最后进入退火窑退火。
窑、锡槽和退火是浮法玻璃生产中最重要的三个环节,每个环节都需要调整许多参数。
任宏灿:这个反复的过程很痛苦,是对人的一种折磨。有时候可能要十几个小时,要一直盯着现场。
坚持与创新,让中国超薄玻璃在国内外市场拓展疆域。2014年之前,任鸿灿的电子信息展示材料在国际上的销量几乎为零。短短四年间,其在国际市场的份额已增至40%。
任宏灿:我们目前的市场份额应该是世界前三。
从实验室到工业化,最难的是在生产线上调整工艺参数。实验室制作的超薄玻璃样品只有10厘米宽,而工业生产的超薄玻璃应该有4米宽。这是对玻璃强韧性指标的一个很大的考验,需要对工艺参数进行数万次调整。但是,每一种不同功能的玻璃都需要重新调整工艺参数,这个过程需要连续进行,以保证玻璃的最佳性能。
中国建材集团董事长宋志平:过去,中国在跑,在跑。接下来要带头,从中国制造到中国创造。
薄如蝉翼的玻璃能承受这么大的冲击力。难怪曹鑫说这是世界上一个惊人的成就。正是因为有了这些基础材料,中国建材集团才建立了自己的玻璃王国,开发出各行业所需的高精度玻璃基板。
半小时观察:比赛永无止境
从无到有,从不信任到市场占领,越来越多的中国制造业正在赢得市场的青睐,这背后是无数人的创新和坚持。
但是制造业的竞争从来没有结束过,领先只是暂时的,赶超才是常态。
况且制造领域细分产品太多,很多领域我们还处于以下状态。不断追求更完美的产品是中国制造业一直追求的目标。
我们预计,未来将有更多的中国企业能够走在世界制造业的前列。
来源|央视财经
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