星期二 2025年 8月 19日
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“狮子玻璃”碳排放降低一半 抗损能力提高10倍

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宾州大学发明的狮子玻璃,有更强的抗裂性。

玻璃是重要的材料,但是也易碎,同时玻璃制造过程并不环保,每年为生产玻璃,至少排放了8600万吨二氧化碳。美国宾州大学提出一种新式玻璃的配方与生产方式,它的碳足迹可望减少一半,而且强度更高。团队将这种环保又坚固的玻璃取名“狮子玻璃”(Lion Glass),刚刚提出了专利申请。

科技探索报导,宾州大学材料工程教授恩赖特,以及首席研究员莫罗表示:“现有的玻璃是硅酸盐质的,以3种主要材料制成:石英砂、纯碱和石灰石。纯碱是碳酸钠,石灰石是碳酸钙,两者在熔化时都会释放二氧化碳,这是为何玻璃生产会出现温室气体的主因。”

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“我们修改玻璃配方,用氧化铝、铁化合物来取代纯碱和石灰石,结果发现,玻璃的熔化温度明显降低,原本的钠钙玻璃需要1500度的熔炉,现在只需900度即可,耗能减低了30%。”

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同时,铝铁质的“狮子玻璃”也比传统玻璃更坚固,标准钠钙玻璃在0.1公斤的应力,就会出现裂纹,但是同样厚度的狮子玻璃,应力增加到1公斤仍然坚持著,显然抗裂性至少是标准钠钙玻璃的10倍。

莫罗解释说,抗裂性是玻璃测试中最重要的品质之一,因为这是材料最终失效的原因。玻璃表面会先产生微裂纹,然后成为整个系统的弱点。因此从一开始就不易形成微裂纹的玻璃就特别有价值。狮子玻璃的高强度,也意味著它的成品可以更轻变薄,将可看到相当多样的玻璃产品。

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