小说玻璃可以提供耐用性和环境影响大的收益

在世界范围内,玻璃制造生产至少每年8600万吨的二氧化碳。一种新型的玻璃承诺将碳足迹减少一半。这项发明,被称为LionGlass由宾夕法尼亚州立大学的研究人员,需要很少的能源生产和更比标准钠钙硅酸盐玻璃耐损伤。研究小组最近提交了一份专利申请作为一个把产品推向市场的第一步。

“我们的目标是使玻璃制造业长期可持续,”约翰·毛罗。说多萝西脑袋Enright宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程教授,首席研究员项目。“LionGlass消除了使用含碳批材料,大大降低了玻璃的熔化温度。”

钠钙硅酸盐玻璃、日常用品中使用的普通玻璃从窗户玻璃餐具,融化是由三个主要材料:石英砂、纯碱和石灰岩。纯碱是碳酸钠和石灰岩是碳酸钙,这两种释放二氧化碳(CO2),一种温室气体,融化了。

“玻璃熔化过程中,碳酸盐分解成氧化物,产生二氧化碳,被释放到大气中,“Mauro说。

但大量的二氧化碳排放来自热炉所需要的能量所需的高温融化的玻璃。LionGlass,融化温度降低约300到400摄氏度,毛罗·解释说,导致减少约30%的能源消耗比传统的钠钙玻璃。

LionGlass不仅容易在环境中,它也远高于传统的玻璃。研究人员说,他们惊奇地发现,新玻璃,宾夕法尼亚州立大学的Nittany狮子吉祥物的名字命名,传统玻璃相比具有更高的抗裂性。

团队的一些玻璃作品有着极强的抗裂性,玻璃不会开裂,即使在一千克力负载从维氏硬度计压头。LionGlass至少10倍crack-resistant标准钠钙玻璃相比,形成裂缝的负载下约0.1公斤的力。研究人员解释说,LionGlass尚未发现的限制,因为他们达到了压痕设备所允许的最大负荷。

“我们继续增加体重LionGlass直到我们达到最大负载设备将允许,”尼克·克拉克说,毛罗·的实验室做博士后研究。“它只是不会破裂。”

毛罗·解释说,抗裂性能的一个最重要的品质测试玻璃,因为它是材料最终失败。随着时间的推移,沿表面玻璃微裂隙发育,成为弱点。当一块玻璃打破,这是由于现有微裂隙的弱点造成的。玻璃是抵抗形成微裂隙首先是特别有价值的,他补充说。

“伤害抵抗玻璃是一个特别重要的属性,“Mauro说。“考虑所有的方面,我们依靠玻璃的强度,在汽车工业和电子工业,建筑,和通信技术与光纤电缆。即使在医疗保健、疫苗都存储在强,耐化学玻璃包装。”

毛罗。希望LionGlass意味着产品的改进的力量从它可以创建更轻的重量。由于LionGlass 10倍耐损伤比目前的玻璃,它可以明显更薄。

“我们应该能够减少损害的厚度和仍然得到相同的水平阻力,“Mauro说。“如果我们有一个轻量级的产品,更好的环境,因为我们使用更少的原材料和生产它需要更少的能量。即使下游,运输,减少运输玻璃所需要的能量,所以这是一个为大家赢的局面。”

毛罗。指出,研究小组仍在评估LionGlass的潜力。他们已经提出专利申请的整个家庭玻璃,这意味着有很多作品在LionGlass家庭,每个国家都有其独特的性质和潜在的应用。他们现在在暴露的过程中各种成分的LionGlass数组的化学环境研究是如何作出反应的。结果将帮助团队开发一个更好的理解如何使用LionGlass整个世界。

“人类学会了如何制造玻璃5000多年前,从那时起,就一直把现代文明的关键,今天“Mauro说。“现在,我们正处于一个时间点,当我们需要它帮助塑造未来,当我们面对全球性挑战,如环境问题、可再生能源、能源效率、卫生保健和城市发展。玻璃可以发挥至关重要的作用在解决这些问题,我们已经准备好要有所贡献。”

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