亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高強度超薄玻璃波紋板的制備及化學增強

        2021-08-04 08:13:06陳瑋李化中張凡
        玻璃 2021年7期
        關鍵詞:波紋曲面成型

        陳瑋 李化中 張凡

        (1. 中國建筑材料科學研究總院有限公司 北京 100024;2. 金陵六一三航空設備維修(江蘇)有限公司 南京 210001)

        0 引言

        厚度在0.1~1.1 mm的玻璃定義為超薄玻璃[1],超薄玻璃本身具有質(zhì)輕、透光度高、柔韌度好等優(yōu)點,在電氣電子、生物技術等行業(yè)得到越來越廣泛的應用。

        曲面玻璃是為了滿足現(xiàn)代建筑的高品質(zhì)需求,由優(yōu)質(zhì)玻璃加熱彎軟化,在模具中成型,再經(jīng)退火制備而成,其樣式美觀、線條流暢,突破了平板玻璃的單一性,使用上更加靈活多樣[2,3]?;瘜W增強是超薄玻璃強化的主要途徑,可以有效提高玻璃的抗沖擊性、耐磨性、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,降低玻璃表面的脆性[4-6]。

        超薄玻璃波紋板由于是多曲面彎曲,其制備難度較大,且強度較低。本文通過熱彎工藝和化學增強工藝制備了一種多彎曲曲面的高強度超薄玻璃波紋板,對其制備過程及性能進行了分析。

        1 玻璃波紋板的熱彎

        1.1 熱彎模具的選擇

        玻璃所使用的成型模具在玻璃熱彎成型過程中起著重要的作用,熱彎模具的種類主要分為三種:實心模、條框模、空心模。在實際生產(chǎn)中,可以根據(jù)不同的產(chǎn)品類型選擇不同的熱彎模具。玻璃波紋板是一種多彎曲面的熱彎玻璃,針對其特殊的形狀,設計了專用模具,如圖1所示。

        圖1 玻璃波紋板實心模具

        圖1(a)只有下模,玻璃熱彎過程中主要靠玻璃自重來實現(xiàn)玻璃的軟化彎曲。由于小于1.1 mm的超薄玻璃自重較小,玻璃軟化后只會產(chǎn)生較小的彎曲弧度,所以這種模具主要用于對彎曲度較小的玻璃波紋板的加工。圖1(b)中所示的模具,熱彎過程中,除了玻璃自重外,還給玻璃增加一個外部壓力,可以保證玻璃熱彎后有一個相對較大的熱彎弧度,滿足產(chǎn)品的弧度要求。實心模具由于制作成本高,制作周期長,在熱彎燒制過程中,模具吸熱多,造成升溫慢,且容易造成玻璃表面出現(xiàn)麻點等缺陷,因此為了提高生產(chǎn)效率,降低能耗,開發(fā)了圖2所示的空心模具。

        圖2 玻璃波紋板空心模具

        制作熱彎模具時,在確定加工弧度和形狀后,首先需完成選材。通常使用普通鋼材(角鐵和扁鐵),建議采用高性能鎳基合金材料BC-8為主體材料,該材料在500~600 ℃的工作環(huán)境中可以長期工作,具有成型精度好、硬度高、耐磨性好及機械加工性能優(yōu)良等特點。在高溫狀態(tài)下,模具整體具有抗氧化的性能,表層不會起皮,不影響背板玻璃表面光學質(zhì)量的要求,是玻璃熱彎模具的理想材料。對于對表面質(zhì)量要求更高的產(chǎn)品,也可使用陶瓷材料,但成本相對較高。圖3為實際加工的熱彎模具實物圖。

        圖3 熱彎模具實物圖

        1.2 熱彎工藝的選擇

        熱彎工藝是將玻璃置于設計好的模具上,二次升溫至接近軟化溫度時,依靠自身重力或者借助外力作用發(fā)生彎曲變形,直至與模具表面完全貼附,然后緩慢降溫,消除殘余應力,最終將模具的型線在玻璃上固定下來的一個過程。玻璃熱彎是一個升溫-保溫-降溫的過程,根據(jù)不同組成玻璃軟化點的不同,在熱彎過程中,通過調(diào)整溫度、升溫速率、保溫時間、降溫速度等重要參數(shù)保證成型精度。本文以1.1 mm厚鈉鈣硅玻璃為例,采用28區(qū)連續(xù)熱彎爐制備超薄玻璃波紋板,熱彎爐爐體全長分為28個區(qū),1區(qū)為上片區(qū),2~5區(qū)為預熱區(qū),6~7為預成型區(qū),8~9為成型區(qū),10~14為熱退火區(qū),15~20為保溫退火區(qū),21~24為自然冷卻區(qū),25~28為外界交換自然冷卻區(qū)。熱彎工藝如表1所示,熱彎后得到玻璃波紋板如圖4所示。

        表1 熱彎過程溫度控制

        圖4 熱彎制備的玻璃波紋板

        2 波紋板的化學增強

        由于玻璃中存在微裂紋和不均勻區(qū),當玻璃受到應力作用時,表面的微裂紋急劇擴展,裂紋尖端應力集中,以致玻璃破裂。超薄玻璃本身耐沖擊性能就差,多曲面熱彎加工后,其耐沖擊性能會更低,因此必須采取相應措施來提高玻璃波紋板的強度。目前超薄玻璃的增強技術主要是化學鋼化,化學鋼化是在一定溫度下熔鹽與玻璃本體中的堿金屬離子發(fā)生相互置換,大半徑離子進入玻璃表面,產(chǎn)生擠塞現(xiàn)象而在表面形成壓應力,阻止表面微裂紋受力擴展,從而提高玻璃機械強度。

        目前化學鋼化技術分高溫型和低溫型兩種,其中低溫型離子交換更具備工業(yè)化應用的條件,交換溫度一般為420~480 ℃。本文研究了不同交換溫度和交換時間對超薄玻璃強度的影響,如圖5所示。

        圖5 交換時間、溫度與交換強度的關系曲線

        由圖5可見,420 ℃時,交換強度隨交換時間的延長呈現(xiàn)上升趨勢,48 h時強度達到最大值,隨后玻璃強度降低,強度達到最大值的時間比較長且維持時間較短;480 ℃條件下,整體交換強度比較低,滿足不了對強度的要求;450 ℃條件下進行交換,交換強度在三條曲線中最高,強度的分散性也很理想。而且12~48 h之間交換強度變化不大,穩(wěn)定性好。由此可見,450 ℃是比較理想的交換溫度。

        玻璃表面預壓應力的存在能有效抑制微裂紋的擴展,但是該抑制作用不僅與玻璃表面應力值有關,還與應力層深度有直接的關系。如果應力層深度很淺,微裂紋擴展一旦穿透應力層深度,就將直接導致玻璃破裂。因此,玻璃增強過程中,不但要提高表面應力值,還應提供較深的應力層深度。應力層深度以玻璃斷面上K+離子的擴散深度來表示,交換時間越長,應力層深度越厚。根據(jù)以往研究一般的交換時間最好在12 h以上,因此,確定了超薄玻璃的化學鋼化工藝參數(shù)為:450 ℃下交換16 h。

        在450 ℃交換16 h工藝制度下,加工一組5塊規(guī)格為1.1 mm ×150 mm×200 mm的玻璃樣品,每塊樣品分別取三個點對玻璃非錫面的表面壓應力值進行測定,三個點的位置盡量保持一致。表面應力值的測量結果如表2所示。

        表2 化學鋼化玻璃表面壓應力測量結果統(tǒng)計

        從表2可以看出,5個樣品的強度差別不大,且每一片應力分布均勻,都達到560 MPa以上。

        通過電子探針對450 ℃下交換16 h的化學鋼化玻璃樣品的交換層深度進行了測量。由于1.1 mm玻璃制樣困難,應力層深度與玻璃厚度關系不大,所以試驗在3 mm玻璃上完成。首先測試樣品中心點的K+含量約為1.66%,表面K+離子的濃度約33.49%。沿深度方向每隔3 mm測一點,如果K+的含量與中點K+含量接近,停止測試,該點的深度定義為K+擴散的最大深度,即交換層厚度。玻璃450 ℃交換16 hK+的擴散濃度曲線見圖6。

        圖6 玻璃450 ℃交換16 hK +的擴散濃度曲線

        從圖6中可以看出,檢測深度超過20 mm后,K+濃度逐漸趨向于一個穩(wěn)定的值,說明450 ℃交換16 hK+的擴散深度為20~30 mm。

        3 結語

        隨著超薄玻璃的廣泛應用,未來曲面異形、高強度、多功能化是其主流發(fā)展方向。采用熱彎加化學增強制備的1.1 mm厚玻璃波紋板是一種新型的多曲面超薄玻璃加工方法,目前在太陽能蓋板等方面已有部分應用,使用狀況良好。本方法對超薄超強曲面玻璃的制備具有一定的指導意義。

        猜你喜歡
        波紋曲面成型
        成型液壓機技術改造
        基于NACA0030的波紋狀翼型氣動特性探索
        小波紋的童話
        相交移動超曲面的亞純映射的唯一性
        圓環(huán)上的覆蓋曲面不等式及其應用
        三向接頭注射成型模具設計
        為什么水面波紋蕩漾
        學與玩(2017年5期)2017-02-16 07:06:26
        基于曲面展開的自由曲面網(wǎng)格劃分
        快速成型技術在口腔修復中的應用
        微注射成型PP/ABS共混物相形態(tài)
        中國塑料(2015年5期)2015-10-14 00:59:40
        欧美洲精品亚洲精品中文字幕| 中文无码日韩欧| 亚洲一区av无码少妇电影| 粗大挺进尤物人妻一区二区| 亚洲av大片在线免费观看| 超碰国产精品久久国产精品99 | 久久亚洲色www成人欧美| 日日摸夜夜欧美一区二区| 久久九九av久精品日产一区免费 | 综合久久青青草免费观看视频| 中文字幕一区在线直播| 99爱在线精品免费观看| 亚洲最新偷拍网站| 亚洲一区二区三在线播放| 亚洲视频免费在线观看| 啦啦啦www在线观看免费视频| 人人妻人人澡人人爽精品欧美| 日韩av在线不卡一区二区三区 | 香蕉人人超人人超碰超国产| 欧美人与动zozo| 澳门精品一区二区三区| 日本免费视频| 久久久久久好爽爽久久| 伊香蕉大综综综合久久| 中文无字幕一本码专区| 国产一区二区三区小说| 精品熟女日韩中文十区| 九月色婷婷免费| 久久久麻豆精亚洲av麻花 | 国产乱人伦av在线a| 国产在线h视频| 少妇人妻精品久久888| 精品国产av色一区二区深夜久久| 亚洲综合欧美日本另类激情| 亚洲综合一区二区三区蜜臀av| 日本熟女人妻一区二区| 女邻居的大乳中文字幕| 性做久久久久久久| 精品视频手机在线免费观看| 国产两女互慰高潮视频在线观看| 婷婷五月综合激情|