“十二五”国家重点出版物出版规划项目:中国战略性新兴产业——新材料（特种玻璃）

   新材料杠把子，特种玻璃 

     “中国战略性新兴产业——新材料”丛书是中国材料研究学会组织编写的，被新闻出版广电总局批准为“十二五”国家重点出版物出版规划项目，并获2016年度国家出版基金资助。丛书共16分册，涵盖了新型功能材料、高性能结构材料、高性能纤维复合材料等16种重点发展的材料。本分册为《特种玻璃》。本分册共分七章，针对平板显示玻璃、建筑节能镀膜玻璃、安全玻璃、红外玻璃、发光玻璃、机械功能玻璃以及微晶玻璃等七类具有重要用途、快速发展的战略性特种玻璃材料，从材料组成、结构、性能、用途等方面论述了它们的发展历程、生产工艺、产业背景与战略意义，并展望了未来发展趋势。本书可供新材料研究院所、高等院校、新材料产业界、政府相关部门、新材料中介咨询机构等领域的人员参考，尤其适合玻璃科学与技术的研究人员与工程技术人员，以及节能玻璃、电子玻璃、红外玻璃等特种玻璃材料与工程应用领域人员参考。

     韩高荣，浙江大学求是特聘教授，浙江大学材料科学与工程学院院长，中国材料研究学会副理事长、中国硅酸盐学会玻璃分会副理事长、中国真空学会薄膜专业委员会副主任委员。主要研究方向：新型节能镀膜玻璃、玻璃微观结构、智能玻璃、微纳结构氧化物材料等。获2008年度国家科技进步二等奖、2003年度浙江省科技进步一等奖、2013年浙江省科学技术一等奖、2008年度建材行业科技进步一等奖。

第1章平板显示玻璃1

1.1平板显示玻璃概述1

1.1.1平板显示玻璃的发展历程1

1.1.2平板显示玻璃的分类及使用性能特点11

1.2平板显示用玻璃板材生产工艺19

1.2.1生产工艺概述19

1.2.2平板显示玻璃基板生产工艺23

1.2.3触摸屏盖板玻璃生产工艺28

1.3平板显示玻璃材料产业基础、战略意义及发展趋势30

1.3.1产业基础与背景30

1.3.2平板显示产业在国民经济和国防建设中的作用32

1.3.3未来国内平板显示玻璃主要发展趋势37

参考文献38

第2章建筑节能镀膜玻璃39

2.1建筑节能镀膜玻璃概述39

2.1.1建筑节能镀膜玻璃的界定39

2.1.2建筑节能镀膜玻璃节能原理39

2.1.3建筑节能镀膜玻璃的发展历程41

2.1.4建筑节能镀膜玻璃的分类及性能特点42

2.2建筑节能镀膜玻璃生产工艺43

2.2.1建筑节能镀膜生产工艺概述43

2.2.2低辐射镀膜玻璃产业化生产技术43

2.2.3阳光控制镀膜玻璃产业化生产技术53

2.3建筑节能玻璃产业基础、战略意义及发展趋势66

参考文献71

第3章安全玻璃74

3.1安全玻璃概述74

3.1.1安全玻璃的历史及现状74

3.1.2安全玻璃的分类75

3.2钢化玻璃76

ⅹ特
种 玻 璃目录3.2.1钢化玻璃的定义与分类76

3.2.2钢化玻璃的历史及现状77

3.2.3钢化玻璃的研究进展及成果78

3.2.4钢化玻璃的设备及发展85

3.2.5钢化玻璃的发展趋势86

3.3夹层玻璃86

3.3.1夹层玻璃的定义及分类86

3.3.2夹层玻璃的历史及现状87

3.3.3夹层玻璃的研究进展及成果88

3.3.4夹层玻璃的发展趋势96

3.4防火玻璃96

3.4.1防火玻璃的定义及分类96

3.4.2防火玻璃的发展与现状97

3.4.3防火玻璃的研究进展及成果99

3.4.4防火玻璃的性能及质量要求106

3.4.5防火玻璃的应用规范108

3.4.6防火玻璃的发展趋势109

3.5防弹玻璃109

3.5.1防弹玻璃的定义及分类109

3.5.2防弹玻璃的历史及现状110

3.5.3防弹玻璃的研究进展和成果111

3.5.4防弹玻璃性能检测113

3.5.5防弹玻璃发展趋势113

3.6防爆炸玻璃113

3.6.1分类113

3.6.2安全级别113

3.6.3透光度114

3.6.4性能试验114

3.7防台风玻璃115

3.7.1防台风玻璃的定义和分类115

3.7.2防台风玻璃的历史及现状115

3.7.3防台风玻璃的研究进展及成果116

3.7.4防台风玻璃的发展趋势117

3.8防砸玻璃117

3.8.1防砸玻璃的定义和分类117

3.8.2防砸玻璃的历史及现状118

3.8.3防砸玻璃的研究进展及成果118

3.8.4防砸玻璃的发展趋势119

3.9安全玻璃的应用和发展趋势119

3.9.1安全玻璃的应用领域119

3.9.2安全玻璃的发展趋势120

参考文献120

第4章红外玻璃123

4.1红外玻璃概述123

4.1.1红外玻璃简介123

4.1.2红外玻璃的发展历程124

4.1.3红外玻璃的材料种类及性能125

4.2红外玻璃制备技术130

4.2.1氟化物玻璃制备技术131

4.2.2硫系玻璃制备技术133

4.3红外玻璃材料的应用及发展趋势137

4.3.1红外玻璃材料的应用137

4.3.2红外玻璃材料的发展前景141

参考文献145

第5章发光玻璃148

5.1发光玻璃概述148

5.1.1发光玻璃的界定148

5.1.2发光玻璃的发展历程148

5.1.3发光玻璃的分类149

5.1.4发光玻璃的产业背景151

5.2发光玻璃的制备方法与发光原理152

5.2.1发光玻璃的制备方法152

5.2.2发光玻璃的发光原理153

5.2.3影响玻璃发光的因素155

5.3新型发光玻璃的结构与性能155

5.3.1稀土离子掺杂低铝高硼硅白光发光玻璃155

5.3.2ZnO玻璃的结构与发光性能160

5.3.3锗硅酸盐发光玻璃171

5.3.4氟氧化物发光玻璃173

5.3.5玻璃微晶化与发光性能175

5.4发光玻璃的应用和发展趋势178

5.4.1发光玻璃的应用178

5.4.2发光玻璃的发展趋势178

参考文献179

特
种 玻 璃目录ⅹⅲ第6章机械功能玻璃181

6.1机械功能玻璃概述181

6.1.1机械功能玻璃的界定181

6.1.2氧氮玻璃的发展历程181

6.1.3氧氮玻璃的分类及性能特点182

6.2氧氮玻璃产业背景及战略意义184

6.2.1氧氮玻璃的地位和作用184

6.2.2国外氧氮玻璃的开发研究现状185

6.2.3氧氮玻璃的开发研究现状与发展趋势192

6.3氧氮玻璃研究进展与成果196

6.3.1主要研究内容196

6.3.2技术路线与制备工艺技术进展与成果196

6.3.3结构、性能优化进展与成果198

6.3.4产业化发展的任务与对策204

参考文献205

第7章微晶玻璃209

7.1概述209

7.1.1微晶玻璃材料的界定209

7.1.2微晶玻璃的发展历程209

7.1.3微晶玻璃的分类、品种范围及性能特点211

7.1.4微晶玻璃制备技术215

7.1.5典型微晶玻璃（锂铝硅微晶玻璃）体系的研究现状216

7.1.6微晶玻璃的性能和用途225

7.2微晶玻璃材料产业背景及战略意义227

7.2.1微晶玻璃在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位和作用227

7.2.2国外微晶玻璃产业发展现状及趋势229

7.2.3我国微晶玻璃产业发展现状及趋势230

7.3微晶玻璃具体研究进展与成果233

7.3.1超低膨胀微晶玻璃及器件233

7.3.2低膨胀高强耐热微晶玻璃234

7.3.3建筑装饰用微晶玻璃板材235

7.3.4工业微晶玻璃板材236

7.4微晶玻璃的发展前景与趋势237

7.4.1微晶玻璃基础理论237

7.4.2微晶玻璃组成体系拓展237

7.4.3微晶玻璃新产品开发237

7.4.4微晶玻璃市场开拓237

参考文献238

“中国战略性新兴产业——新材料”丛书由中国材料研究学会组织编写，被新闻出版广电总局批准为“十二五”国家重点出版物出版规划项目。根据国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，新材料被列为我国战略性新兴产业之一。本丛书定位为：从战略性新兴产业的高度，着重论述新材料在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位和作用、技术基础、新研究成果、应用领域及发展前景。其特点在于体现一个“新”字，即在遵守国家有关保密规定的前提下论述当代新材料的先进的工艺和重要的性能。它代表当代全球新材料发展主流，对实现可持续发展具有重要的现实意义和深远的指导意义。本丛书共16分册，涵盖了新型功能材料、高性能结构材料、高性能纤维复合材料等16种重点发展材料。本分册为《特种玻璃》分册。

特种玻璃是相对普通玻璃而言，具有特定的光、电、热、磁、机械等性能，用于特殊用途的玻璃。特种玻璃的品种很多，生产方法各异，发展速度较快，与国防军工、高新技术等战略性新兴产业具有密不可分的关系。世界各国越来越重视特种玻璃的研究与开发，特种玻璃的发展水平已经成为一个国家材料发展水平的重要标志之一。本书选取了平板显示玻璃、建筑节能镀膜玻璃、安全玻璃、红外玻璃、发光玻璃、机械功能玻璃、微晶玻璃等七类典型的特种玻璃，从材料组成、结构、性能、用途等方面论述了它们的发展历程、生产工艺、产业背景与战略意义，并展望了未来发展趋势。为了满足平板显示技术快速发展的需求，我国于20世纪90年代起开始尝试平板显示玻璃基板的研发。近10年来，信息显示用玻璃基板、盖板的研究和生产呈爆发式发展，已成为显示产业的关键性基础材料。我国于20世纪90年代末开始生产以热反射镀膜玻璃为主的节能玻璃。随着建筑节能要求的提高，研发和生产了节能效果更好的低辐射镀膜玻璃，目前高层建筑、公共建筑和民用建筑普遍采用低辐射镀膜玻璃。为了提高普通玻璃的安全性，我国早在20世纪50年代开始就生产以钢化玻璃和夹层玻璃为代表的安全玻璃。90年代后期，安全玻璃得到快速发展，使用率逐年增加，目前已广泛应用于各类建筑物、汽车、高铁等领域。红外玻璃早在20世纪40年代就被发现，主要用于红外探测、红外对抗等军事领域。近年来，随着智慧城市、安防监控、自动驾驶等领域的开拓性应用，红外玻璃迎来了高速发展的民用市场。发光玻璃伴随激光技术的发展，在20世纪兴起了系统性研究的热潮。近年来，随着发光二极管照明技术和显示技术的迅猛发展，发光玻璃的研究和应用得到了更广泛的重视。机械功能玻璃、微晶玻璃以其优异的机械性能、易成型的加工性能，被深入研究，并在国防军工、新型建材、日用器皿等领域取得较好的应用，成为快速发展的特种玻璃材料。尽管我国特种玻璃的研究和产业化已经取得较大的进展，新理论、新组成、新结构、新技术、新产品不断涌现，但是与欧美发达国家相比仍存在一定的差距。展望未来，特种玻璃作为我国重点培育的战略性新兴产业之一，发展方向为大尺寸、高性能、轻量化和低成本，相关基础研究与产业技术将迎来前所未有的机遇。

本书可供新材料研究院所、高等院校、新材料产业界、政府相关部门、新材料中介咨询机构等领域的人员参考，尤其适合玻璃科学与技术的研究人员与工程技术人员，以及节能玻璃、电子玻璃、红外玻璃等特种玻璃材料与工程应用领域人员参考。

本书由浙江大学材料科学与工程学院韩高荣等编著。具体编写分工如下：第1章由海南大学姜宏，海南中航特玻科技有限公司张振华、陈峰、苏俊、鲍思权，青海师范大学段秋桐撰写；第2章由浙江大学刘涌、高倩、韩高荣撰写；第3章由中国建筑材料科学研究总院有限公司付静、穆元春、张凡、王晋珍撰写；第4章由宁波大学戴世勋、林常规撰写；第5章由浙江大学赵高凌、韩高荣撰写；第6章由中南大学卢安贤、罗志伟、李秀英、张骞、刘涛涌撰写；第7章由浙江大学郭兴忠撰写；全书由韩高荣、刘涌统稿定稿。

限于编著者水平和时间等原因，疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正，待有机会再版时修订。

在本书的撰写过程中，得到“十三五”国家重点研发计划课题（2016YFB0303902、2016YFB0303702）和国家自然科学基金（51572236）的资助，特此表示感谢。

编著者

2017年5月