CN200978253Y - 超强高抗穿透高速列车玻璃 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种超强高抗穿透高速列车玻璃，包括外层玻璃、内层玻璃、PVB中间层，所述外层玻璃、内层玻璃的表面具有通过在硝酸钾高温熔盐槽里浸泡而形成的抗冲击离子交换层，离子交换层的厚度为10～60微米。本实用新型利用硝酸钾熔盐中的钾离子与玻璃表面的钠离子充分交换，使得离子半径较大的钾离子置换了离子半径较小的钠离子，造成玻璃表面层的挤压而形成了具有一定交换层深度的预压缩应力层，即抗冲击离子交换层，玻璃表面抗压应力可以达到350MPa以上，有效提高了高速列车玻璃抗击外来撞击物的能力，玻璃抗穿透性显著提高。
Description
技术领域
本实用新型属于玻璃，尤其涉及一种超强高抗穿透高速列车玻璃。
背景技术
我国通常机车用前窗玻璃往往采用的是钠钙硅系统钢化/夹层或钠钙硅系统普通玻璃夹层组合结构。钢化玻璃是通过传统的风冷钢化工艺生产的，利用表面形成的预压缩应力提高玻璃的机械强度，对外来冲击物有一定的抗冲击性能；夹层技术是采用将两层或两层以上的钢化或普通玻璃通过一层或一层以上中间层PVB(化学名：聚乙烯醇缩丁醛)结合组合而成，利用PVB的黏结性能，用来抵御一定物体冲击/穿透力，使遭受撞击的玻璃在破碎时相互粘合在一起，不会四处飞溅，阻止破碎玻璃伤及司乘人员。此种玻璃尽管具有一定的抗击能力，但强度不够，不能满足现在高速列车对前窗的需求。为了提高玻璃的强度，传统技术通常采用钢化夹层组合玻璃结构，由于钢化玻璃工艺的局限性无法满足高速列车对玻璃流线性设计的要求，此外玻璃的钢化过程无法保证玻璃的光学性能要求；钢化玻璃在行驶中一旦破裂，形成的碎小颗粒阻碍了司乘人员的视线，会造成潜在的二次事故隐患；因此，高速列车玻璃更多的是采用普通玻璃夹层组合结构，此种玻璃尽管可以通过热弯技术满足流线性设计的要求，但由于其基础强度低，无法满足列车高抗穿透性要求；使用中玻璃破损概率也大，造成更换频次增加，影响列车正常运行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于为解决现有技术存在的问题，提供一种强度高、抗穿透性强的超强高抗穿透高速列车玻璃。
本实用新型是这样实现的：一种超强高抗穿透高速列车玻璃，包括外层玻璃、内层玻璃、PVB中间层，所述外层玻璃、内层玻璃的表面具有通过化学增强处理而形成的抗冲击离子交换层(一层预压应力离子交换层)，以抵御外力冲击。
所述离子交换层的厚度可以为10～40微米。
所述离子交换层可以设置于玻璃的外表面和内表面。
所述外层玻璃厚度可以为3～10mm，内层玻璃厚度3～10mm，PVB(化学名：聚乙烯醇缩丁醛)中间层厚度1.52～10.64mm。
所述PVB中间层可以有若干层。
所述内层玻璃的朝向乘客的一面可以粘贴有防爆膜
所述内层玻璃的表面可以粘贴有0.1mm以上的一层或多层聚酯类防爆膜。
所述内层玻璃的外表面可以设置有防爆复合层，所述防爆复合层通过聚胺酯胶片层和聚碳酸酯板层构成。
所述聚胺酯胶片层的厚度可以为2mm以上，聚碳酸酯板层厚度为1.5mm以上。
本实用新型由于在玻璃的表面具有通过在400～550℃高温硝酸钾盐槽里浸泡而形成的抗冲击离子交换层，利用硝酸钾熔盐中的钾离子与玻璃表面的钠离子充分交换，使得离子半径较大的钾离子置换了离子半径较小的钠离子，造成玻璃表面层的挤压而形成了具有一定交换层深度的表面预压缩应力层，即抗冲击离子交换层。通常在交换8小时以上可以形成至少10微米以上厚度的离子交换层，表面压应力可以达到350MPa以上，有效提高了高速列车玻璃抗击外来撞击物的能力，整体玻璃抗穿透性显著提高。
附图说明
图1为本实用新型的玻璃结构示意图；
图2为本实用新型粘贴有防爆膜的另一实施例玻璃结构示意图；
图3为本实用新型粘贴有防爆复合层的又一实施例玻璃结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细描述：
图1所示超强高抗穿透高速列车玻璃显示的是PVB中间层为一层、玻璃为两层的结构，本实用新型根据产品的实际需要，PVB中间层也可以为多层结构、玻璃为两层以上来组成多层夹层玻璃结构。参考图1，超强高抗穿透高速列车玻璃包括外层玻璃1、内层玻璃3、PVB中间层2，外层玻璃1、内层玻璃2的表面分别具有通过在高温熔盐槽里浸泡而形成的抗冲击离子交换层4、5。其具体制作过程是将外层玻璃1、内层玻璃2浸泡在400℃～550℃熔融KNO3盐槽里，利用硝酸钾融盐中的钾离子与玻璃表面的钠离子充分交换，使得离子半径较大的钾离子置换了离子半径较小的钠离子，造成玻璃表面层的挤压而形成了有一定交换层深度的预压缩应力层，即抗冲击离子交换层4、5。经过一定的交换时间，抗冲击离子交换层4、5的厚度可以达到10～40微米，玻璃表面的预压应力350～600MPa。通常在交换8小时以上可以形成10微米以上深度的抗冲击离子交换层4、5，此时玻璃表面压应力可以达到350MPa以上。采用此种化学增强技术，也叫化学钢化，可以大大提高玻璃表面的预压缩应力，提高玻璃机械强度和抵御任何外力破坏的能力，与传统夹层玻璃相比，本实用新型利用化学钢化玻璃具有的抗冲击离子交换层达到高强度分散冲击能量的目的，利用PVB的韧性和抗穿透性能吸收冲击能量，极大地提高了最终产品的抗穿透能力，既可以满足高速列车对前窗玻璃的抗飞弹性能要求，又能满足对流线型玻璃设计的外观要求和高的光学性能要求，玻璃成品可见光透过率可达65％～85％。根据结构的不同，本实用新型能够抵御1公斤重的铝弹以260公里/小时以上速度撞击玻璃而不穿透，从而保护了司乘人员的人身安全，保障了列车的安全性。依据实际需要外层玻璃厚度(含离子交换层4)可以为3～10mm，内层玻璃厚度(含离子交换层5)可以为3～10mm，PVB中间层厚度1.52～10.64mm。
为了提高整体玻璃的安全性能，防止玻璃破碎后损伤司乘人员，内层玻璃3的表面可以粘贴上0.1mm以上的一层或多层聚酯类防爆膜6，或在内层玻璃3的外表面设置复合层，该复合层由2mm以上PU(聚胺酯)胶片层7与1.5mm以上的PC(聚碳酸酯)板层8构成，可以使得最终产品具有更高级的防飞溅作用，更能充分地保护司乘人员的身体不受微小玻璃飞溅的伤害，从而更安全，更可靠。
Claims (9)
1.一种超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：包括外层玻璃、内层玻璃、PVB中间层，所述外层玻璃、内层玻璃的表面具有抗冲击离子交换层。
2.如权利要求1所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述离子交换层的厚度为10～40微米。
3.如权利要求2所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述离子交换层设置于玻璃的外表面和内表面。
4.如权利要求1、2或3所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述外层玻璃厚度为3～10mm，内层玻璃厚度3～10mm，PVB中间层厚度1.52～10.64mm。
5.如权利要求4所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述PVB中间层有若干层。
6、如权利要求1、2或3所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述内层玻璃的朝向乘客的一面粘贴有防爆膜。
7.如权利要求6所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述内层玻璃的表面粘贴有0.1mm以上的一层或多层聚酯类防爆膜。
8.如权利要求1、2或3所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述内层玻璃的外表面设置有防爆复合层，所述防爆复合层由聚胺酯胶片层和聚碳酸酯板层构成。
9.如权利要求8所述的超强高抗穿透高速列车玻璃，其特征在于：所述聚胺酯胶片层的厚度为2mm以上，聚碳酸酯板层厚度为1.5mm以上。
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