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【031】精彩回顾 | 迷人的材料:玻璃的过去、现在和未来

发布者:  时间:2023-06-07 14:47:28  浏览:

2023年6月2日下午,集团《彤程材料科学论坛》(Red Avenue Materials Science Forum)第三十一讲在集团第二教学楼107教室举行。中国工程院院士、国际玻璃协会顾问委员会主席、中国建材集团总工程师、国家玻璃新材料创新中心主任彭寿带来题为“迷人的材料:玻璃的过去、现在和未来”的报告,集团副董事长张锦院士主持并致欢迎辞。

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彭院士的报告以玻璃材料的发展脉络为主线,分别从玻璃的过去——平凡而伟大的材料创造,玻璃的现在——支撑战略产业发展以及玻璃的未来——融入世界科技前沿三个方面对玻璃材料做了详细的介绍。

首先,彭院士向我们介绍了玻璃材料的基本性质和发展历史。玻璃是一种古老而现代的材料,公元前4000年至今,从传统玻璃到先进玻璃材料,玻璃的发展对应着人类文明的发展史。玻璃是一种有序而无序的材料,对固态理论有着深远的推动作用;玻璃是一种脆性而坚硬的材料,通过压应力控制,脆性的玻璃可以变得异常坚硬;玻璃是一种透明而多彩的材料,通过氧化物组分的控制,玻璃可以变得五颜六色。

彭院士认为,神奇的玻璃以其独特的性能与方式,深深影响和改变着人类的生活。从人类发展的角度来看,玻璃是传承历史信息的载体,是开启艺术之门的钥匙,是探索未知世界的视窗,是掀起通信革命的媒介,是现代建筑发展的保障。玻璃,在日常生活中无处不在,之于过去它是一种平凡而伟大的材料创造,进入21世纪后,现代世界对于玻璃的渴求变得更加迫切。

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伴随着战略新兴产业的快速发展,玻璃组分体系、流程工艺、应用场景等也随之加速创新,玻璃的应用领域愈加宽泛,成为新兴领域的关键功能材料。彭院士分别向我们介绍了现代玻璃的三个主要应用方向。首先是信息显示玻璃,包括液晶显示玻璃、OLED玻璃和柔性玻璃等。我国已实现世界最薄0.12mm的液晶显示玻璃的量产,启动了OLED玻璃基板“十四五”国家重点研发计划,正将柔性玻璃朝新能源柔性电池、集成电路等领域拓展。第二个应用是新能源玻璃。太阳能是可再生能源发展的重中之重,太阳能产业链中的晶硅光伏发电、薄膜光伏发电、光热发电、光伏发电应用等方面都涉及不同先进玻璃材料的应用,我国光伏玻璃技术与产业国际领先,全球市场占有率占比超90%,大型化、薄型化、绿色化是未来的重点发展方向,我国发电玻璃也不断突破,铜铟镓硒发电玻璃刷新世界纪录,碲化镉发电玻璃获中国工业大奖,并不断开辟BIPV等绿色场景。第三个应用是特种玻璃,战略性产业是大国博弈的关键领域,交通运载、能源动力、电子信息、生命健康四大战略领域对特种玻璃提出了严格的要求。疫苗用中性硼硅玻璃、空心玻璃微珠、交通运载玻璃、核废固化玻璃等特种玻璃的发展有效保障了国家战略领域的安全。彭院士认为过去的玻璃仍是玻璃,组分体系、本体功能和应用领域相对单一;现在的玻璃不单是玻璃,而是具备了组成体系化、性能复合化、应用多元化等多重特性;未来的玻璃是否还是玻璃,随着新理论、新技术、新体系的加速融合,先进玻璃材料将迎来新的发展机遇与趋势。

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随后,彭院士展望了玻璃的未来。社会发展对于玻璃有了新的认识、国家战略给予了玻璃新的定位、前沿技术赋予了玻璃新的变革,在这些大背景下,先进玻璃材料呈现微纳化、重构化、功能化和极限化的趋势。玻璃材料高均匀、高纯度、低膨胀等微纳性能不断提升,保障半导体制程持续向更微纳的方向发展;未来玻璃与金属复合、有机与无机复合、本体与表面复合,对重新认识玻璃本质、重新定义玻璃微观世界起着至关重要的作用;下游应用性能要求不断提升、玻璃各基体组元协同、强化,赋予玻璃新的本体功能,高频通信、海量存储、未来显示、生物医疗等领域都是先进玻璃材料的发展方向;空间研究、空间制造、空间应用领域对玻璃材料的极限服役性能提出很高的要求。

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最后,彭院士寄语青年一代,他结合40年先进玻璃材料的科研工作经历,对青年一代提出“五度”希望。要有高度,爱国奉献,志存高远;要有深度,追求卓越,勇攀高峰;要有维度,开拓视野,开放兼容;要有温度,热爱生活,启迪灵感;要有准度,选择平台,成就自我。彭院士勉励青年一代用“真材实料”实现“立地顶天”,让青春在为祖国、为民族、为人民的不懈奋斗中绽放绚丽之花。

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报告结束,彭院士与参会同学就发电玻璃的发电效率、柔性玻璃在柔性显示领域的应用前景等问题作了进一步交流。张锦院士为彭寿院士赠予《彤程材料科学论坛》授课证书并合影留念。

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集团《彤程材料科学论坛》背景:

《彤程材料科学论坛》是威尼斯正规官网app下载(中国)集团有限公司为培养国家急需领域高层次人才设立的工程创新教育课程。课程面向国家战略需求、响应公司新工科建设需要,内容围绕工程科学技术创新和战略管理创新,邀请活跃在材料及相关领域的国际顶尖学者和知名企业家开展跨学科、跨领域交流报告;旨在培养具有国际视野、能够深度理解产业技术前沿和市场趋势,引领材料相关领域科技发展的创新型领军人才。从2021年秋季学期开始,隔周开讲,请大家持续关注后续系列报告。