科技成就良心產品 創新鑄就綠色未來

戚劍瑾

編者按：玻璃是我們日常生產和生活中極為常見的一種材料，其用途也隨著時間的推移而越來越繁多。如今，為了滿足人們更高的需求和工業化的飛速發展，一種鋼化真空玻璃應運而生。那么，這種玻璃是由誰開發的？具有哪些普通玻璃所不具備的優勢呢？它的問世對我國玻璃產業又能帶來哪些變化？

科學技術是世界性的、時代性的，發展科學技術必須具有全球視野。當前，科技創新的重大突破和加快應用極有可能重塑全球經濟結構，使產業和經濟競爭的賽場發生轉換。而對于任何創新產品來說，誰擁有自主知識產權，誰就擁有主動權，擁有更加廣闊的市場空間。正如河南龍旺鋼化真空玻璃有限公司開發的具有國際先進水平的鋼化真空玻璃，讓我國玻璃產業在新一輪的科技變革和產業變革中擁有了無限生機，也為我國的創新強國夢提供了新的支撐力量。而公司董事長李宏彥博士，則是這場創新變革的引領者。

目標明確，一生專注砥礪行

每個人的生命都是一種經歷，生命的價值，正是在跑好自己承擔的這一里程中體現出來的。出生于河南省孟州市的李宏彥似乎是為玻璃而生的，他二十余年專注玻璃事業，用智慧和勇氣、執著和堅韌盡自己最大所能引領著玻璃事業的創新發展，在贏得人們認可和業界尊重的同時，也讓他的人生價值無限地放大到了社會價值中。

大學期間，李宏彥學的是無機材料系硅酸鹽工程專業，畢業后便進入京東方科技集團股份有限公司工作，曾擔任該公司電子材料事業部總經理，培養了其優秀的創新科研和管理能力。期間，為了進一步提高自身的科研水平，他還先后到天津大學電子信息工程學院攻讀電子與通信工程專業工程碩士學位，到北京有色金屬研究總院攻讀有色金屬冶金專業博士學位，并對玻璃科研事業產生了極大興趣。

李宏彥在1994年做畢業課題時了解到：普通中空玻璃節能性能差，而真空玻璃生產非常不成熟還在概念階段。因此組織科研團隊開始研發鋼化真空玻璃。他發現最大的難點是“低熔點封邊”，這是一項世界性難題。

從源自中國的兩千多年前的古法琉璃中獲得了靈感，李宏彥團隊通過潛心研究，研制出了封接溫度430℃的低熔點玻璃，廣泛用于國內航空航天企業的玻璃、金屬及陶瓷之間的真空密封，以及真空玻璃封邊。作為目前唯一經過時間驗證的合格真空玻璃封邊材料，低熔點玻璃熔化后與平板玻璃浸潤滲透，形成原子間的化學鍵連接，冷卻后與玻璃板成為一個致密的整體。其氣密性、強度、耐候性、使用壽命等性能均可與玻璃板相媲美，可以耐受各種惡劣的氣候環境，真空玻璃壽命可達50年 。

團隊歡呼雀躍，卻被用戶兜頭一盆冷水：430℃的高溫將鋼化玻璃退火，只能制作非鋼化普通真空玻璃，無法單獨用于高層建筑。這就是全球其他真空玻璃生產企業不能生產鋼化真空玻璃，必須多加一片鋼化玻璃復合中空的原因。與三玻兩腔中空玻璃無法形成差異化競爭優勢。

能否利用其他玻璃封接技術？用熔點低于350℃的合金來封接真空玻璃：結果發現封邊層不夠致密，存在漏氣通道，滿足不了真空玻璃的長壽命真空密封要求。即使偶爾獲得短期真空，由于得不到足夠的焊接強度，難以滿足玻璃制造、運輸、安裝和使用要求。用真空有機膠封邊：所有有機膠都不能滿足要求。一次次的失敗讓團隊成員心灰意冷；一次次，李宏彥用報效祖國的激情點燃團隊。經過六年的不懈努力，在2001年，通過采用紅外局部加熱的方法，首次成功制作出了鋼化真空玻璃，檢測時的碎片狀態達到鋼化玻璃國際標準。但是紅外局部加熱的方法生產效率不高，工藝復雜，成品率低，李宏彥進一步研發更低熔點的封接玻璃。

功夫不負有心人，通過數萬次的實驗，封接溫度360℃的無鉛低熔點玻璃和300℃的含鉛低熔點玻璃相繼問世，這些低熔點玻璃適應各種鋼化真空玻璃制作工藝，李宏彥團隊一舉攻克了鋼化真空玻璃“低熔點封邊”的世界難題。

2003年，李宏彥博士牽頭成功建設了一條中試線，中試取得成功后，“平封口鋼化真空玻璃的研制與熔封技術開發”項目先后申請了國家發明專利（專利號為03160042.5）和美國發明專利（專利號為US 2005/0243451 AI），并一舉奪得中國建筑材料科技進步二等獎。為該成果的生產力轉化打下了堅實的基礎。

科研創新，爭創一流志存遠

李宏彥博士發明的鋼化真空玻璃由0.2毫米高的支撐物將兩塊玻璃分開，并用低溫玻璃密封兩層玻璃板的邊緣，再排出其中的空氣。玻璃之間的真空度為10-4Pa，所以熱對流已經不存在，熱傳導降至極限，LOW-E層又反射了95%以上的紅外線輻射，因此內外玻璃板之間的熱量無法交換，達到了極佳的保溫隔熱效果。鋼化真空玻璃尺寸：最大3000×2000毫米；最小200×200毫米；厚度6～20毫米。

通過與目前世界上最好的德國三玻兩腔中空玻璃對比，證明這種鋼化真空玻璃是世界上性價比最高的窗玻璃產品。

德國的三玻兩腔中空玻璃含兩片三銀LOW-E玻璃，兩個中空層都充滿氬氣，兩個中空層都使用超級暖邊條來封邊，其中心傳熱系數K值最佳狀態也只能達到0.7；而用含兩片三銀LOW-E玻璃制作的鋼化真空玻璃，中心傳熱系數可達到0.23。也就是說，一片8.2毫米厚的鋼化真空玻璃，保溫性能是德國32毫米厚的三玻兩腔中空玻璃的3倍以上。另外，這種鋼化真空玻璃壽命50年，德國的三玻兩腔中空玻璃最大使用壽命僅有25年。可以說，買一片這樣的鋼化真空玻璃比6片德國的三玻兩腔中空玻璃還超值。

從能源耗費角度來看，我國目前的建筑能耗高于全國能源消費總量的30%，超過50%的建筑能耗量通過門窗散失，而玻璃又占了窗戶面積的70%。李宏彥博士的產品測試表明，北美的木制房屋換上鋼化真空玻璃后，可以節省32%的供暖費用。將單片鋼化真空玻璃鑲入木窗后，經國家建筑材料測試中心檢測，完全符合被動房窗戶K值小于0.8W/m2·K的要求。

另外，鋼化真空玻璃已經完全達到國家安全玻璃技術要求，用于被動式綠色建筑，無需復合中空玻璃或者夾膠玻璃，窗戶更加輕薄，開啟關閉靈活自如，窗扇使用壽命長，不會因為過重而下垂變形。而非鋼化真空玻璃或半鋼化真空玻璃由于達不到國家安全玻璃技術要求，必須制成真空中空復合玻璃，窗戶都容易下垂變形，窗框和五金件的壽命因此而變短。

實踐還表明，鋼化真空玻璃不論安裝在屋頂的天窗還是其他位置，其保溫性能不隨安裝角度的變化而降低。而當中空玻璃窗的安裝角度為30度時，起保溫效果降低45%；當裝角度為60度時，其保溫效果降低30%（原因在于：當安裝角度變小時，氣體從熱側對流到冷側距離變短，導致熱損失更快）。

而如果將鋼化真空玻璃用在冰柜上，每年更是能節省電費千余元。根據客戶的不同需求，也可以在鋼化真空玻璃外復合一層特殊的中空玻璃。

從抗壓角度來看，李宏彥博士發明的鋼化真空玻璃在外力的作用下，具有較高的抗變形能力。他們的工業鋼化真空玻璃技術，提高了其抗風壓性能和強度，遠優于普通真空玻璃和充氬氣的鋼化LOW-E中空玻璃。通過將這種鋼化真空玻璃安裝在測試間，室內外溫度100℃，連續測試385天，鋼化真空玻璃完整無破損，變形量僅1%；超高保溫性能依然保持不變。充分說明鋼化真空玻璃已經可以在全球各地的不同惡劣環境下安全使用，成為了真正的超級玻璃。

同時，這種鋼化真空玻璃隔音能力優于普通中空玻璃11分貝。單片鋼化真空玻璃的最大隔音量可達到41分貝。還可以根據不同人的不同需求，復合中空或者夾膠玻璃，制成世界上隔音性能最強的超靜音透明玻璃，真正讓人們遠離噪音危害。

最值得一提的是，目前的窗戶越來越貴，作為窗戶主材的玻璃在使用過程中是否依然節能，用戶和制造廠都沒有簡易可行的評判手段。大家也不可能天天使用昂貴復雜的專業檢測儀器來監測每一片玻璃，這就導致大量劣質產品充斥市場，社會能耗居高不下，用戶有苦難言。為此，李宏彥博士帶領科研團隊在鋼化真空玻璃的視野空間內，成功設置了這一指甲蓋大小的“真空眼”。內部真空度不變時，真空眼就一直保持不變。當真空度下降時，真空眼變小。當真空度消失時，真空眼也就消失。真空眼消失說明玻璃漏氣了，預示著玻璃內的傳導與對流大大增加；也預示著LOW-E膜將很快氧化失效，輻射傳熱也將大大增加；也就是說在保質期內的玻璃該免費更換了。

被動房建筑自1988年提出以來，在全球得到廣泛的推廣。低的能耗通過高隔熱、高密封性的建筑外墻、門窗來實現。舒適建筑的自然采光離不開玻璃，目前房屋中使用透光率差的四玻三腔中空玻璃或普通真空玻璃，但大量玻璃已經漏氣卻沒引起大家的足夠重視。用戶如何隨時知道自己的窗玻璃是否已經漏氣？如何使得窗玻璃的壽命也能達到被動房的長壽命？

李宏彥博士發明的鋼化真空玻璃有效解決了這些問題，通過低熔點玻璃封邊，不僅徹底解決了困擾四玻三腔中空玻璃的封邊膠漏氣難題；同時解決了四玻三腔中空玻璃中LOW-E膜快速氧化失效的難題；強度的提升和徹底輕薄化的實現，使得被動房窗戶的壽命得到大幅度的提高，玻璃壽命可達50年以上。鋼化真空玻璃中“真空眼”的貼心設計，使得用戶隨時可以了解自己窗戶的壽命。鋼化真空玻璃使得被動房窗戶成為真正的良心產品。

建設平臺，遠見卓識攀高峰

為了更好的將鋼化真空玻璃技術轉化為生產力，李宏彥博士于2013年底創建了河南龍旺鋼化真空玻璃有限公司，位于河南孟州市，毗鄰黃河小浪底水庫，注冊資金6250萬元人民幣。而之所以選擇在家鄉創業，除了揮之不去的濃厚的家鄉情結，還源于孟州市的主要領導曾多次赴京和李宏彥對接洽談，并用真心誠意打動了他；同時，孟州緊鄰洛陽，洛陽的玻璃產業有歷史、有規模，具備了辦企業所需的原材料市場。

事實證明，李宏彥博士的選擇是正確的，因為為了扶持這個含金量極高的高科技項目盡快落地，孟州市主要領導多次上門解決難題，河雍街道辦事處全程提供“保姆式”服務，項目從立項到辦完所有審批手續只用了3個月，廠房5個月就建成了。企業想不到的，辦事處都想到了。因此，他始終相信“有好的土壤，種子才能成長，繼而成為參天大樹。”

作為“十二五”國家新材料產業重點扶持產品，經德國客戶測試，龍旺鋼化真空玻璃是全球最保溫的透明玻璃產品，也是全球性價比最高的產品。單個手指厚的鋼化真空玻璃的保溫效果超過1米厚的磚墻，保溫性能超過普通中空玻璃的10倍，壽命是普通中空玻璃的5倍。

2015年，單片鋼化真空玻璃產品通過中國建筑材料科學研究總院的檢測，完全達到被動房的要求。同年10月，鋼化真空玻璃量產線建成投產。鋼化真空玻璃的大批量生產一直是一項世界性難題。龍旺公司的鋼化真空玻璃量產技術為世界首創，2016年該技術已經先后被國家工業和信息化部評價為國際領先科技成果；被工信部評為2016工業和信息化領域優秀科學技術成果；在法國斯特拉斯堡國際發明展覽會暨第115屆國際列賓發明競賽上獲得專利金獎。并已經廣泛用于門窗、幕墻、冰柜、平板太陽能熱水器、車船等領域。并且公司還可以根據客戶的特殊需求，在鋼化真空玻璃外為您復合中空玻璃、復合夾膠玻璃、復合顯示玻璃、復合調光玻璃、復合太陽能發電玻璃等。

目前，龍旺公司生產的鋼化真空玻璃主要供應美國、德國、加拿大等國家，主要用于建筑門窗、高鐵、冰柜、平板太陽能等方面。龍旺公司的產品主攻寒冷和熱帶地區。像北美地區，由于寒冷，為了保溫，窗戶設計的都比較小。用上鋼化真空玻璃后，就可以設計大落地窗，不僅保溫性能大大提高，透光度也非常好。以加拿大為例，一戶人家原來一個月供暖費要700加元，用上龍旺公司的鋼化真空玻璃后，供暖費節約三分之一。在熱帶地區，優良的隔熱性能讓龍旺的產品同樣非常受歡迎。

目前國家強制推行建筑節能，玻璃占窗戶面積70%以上，鋼化真空玻璃面臨巨大的商機。由于實現了高保溫與高透光的完美結合。在全球多個高端陽光房項目上得到應用。使得陽光房也能獲得與被動房一樣的節能效果與舒適度。徹底解決了陽光房耗能高；夏天太熱；冬天太冷，室內結露結霜，溫度舒適性差的世界難題。龍旺的單片真空夾膠復合玻璃高保溫、不會自爆脫落傷人，可以廣泛用于各種普通幕墻結構，無需采用昂貴的呼吸式幕墻等復雜結構，即可實現高保溫與高安全性的完美結合。解決了傳統幕墻造價高，耗能高，玻璃容易脫落傷人等世界難題。既可用于新建幕墻，也可用于舊幕墻玻璃的節能更換。使目前的高耗能幕墻也能達到被動房的要求。

長期以來，我國的玻璃生產和深加工處于產業鏈的中低端，產能過剩已讓行業舉步維艱。因此，李宏彥博士希望能用核心技術帶動全國玻璃領域整體提升，實現產業轉型升級，彎道超車。龍旺公司以專利技術為依托，大力發展系列鋼化真空玻璃產品，并在國家發改委支持下開展相關的研發工作。上游扶持了多家玻璃原片企業、3D成型工廠、鋼化廠和鍍膜生產線，提升了其技術水平，實現了原材料的配套。下游幫助多家窗戶廠開發了鋼化真空玻璃塑料窗、鋼化真空玻璃木窗、鋼化真空玻璃鋁木窗、鋼化真空玻璃鋁合金窗和鋼化真空玻璃幕墻，節材降耗的同時提高了下游產品附加值，打造了一條健康的產業鏈。據了解，龍旺公司二期工程將上2個廠房9條生產線，屆時可實現年產100萬片的規模，實現銷售收入21.8億元。

“建立全球鋼化真空玻璃生產基地，不僅僅停留于夢想。認真去做，牢牢占領行業制高點，緊緊抓住供給側，夢想就一定可以成為現實。”正是帶著這份夢想，李宏彥博士將繼續懷著對玻璃事業的熱愛，不斷進取，勇攀高峰，一步一個腳印，用與時俱進的戰略戰術真正推動我國玻璃行業的轉型升級，為祖國的經濟建設貢獻一份力量。