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航空玻璃制备技术在机车风挡上的应用

【技术开发单位】中国建筑材料科学研究总院

  【技术简介】本技术针对航空玻璃制备技术在机车玻璃上的应用开展了以下四个方面的研究:
  1.根据机车风挡的技术要求和生产要求,设计制造精确成型用高效率连续化热弯炉,该热弯炉可弯制不同类型的风挡,生产效率高,产品精度高。
  2.风挡的成型精度对风挡的光学性能如光学畸变、光学角偏差等性能影响很大,因此风挡成型精度至关重要,本技术针对专用模具和热弯工艺进行相关研究。
  3.根据风挡和侧窗玻璃强度、安全性和可靠性的要求,采用了航空玻璃夹层结构路线。用有限元法计算出胶合层的厚度,选择适当的胶层材料,通过胶片预处理、冷抽、热抽以及特殊层压控制,实现风挡玻璃的力学性能和光学性能。确定了工艺路线和参数控制指标。
  4.风挡玻璃内层防飞溅是对机车玻璃的硬性要求,项目根据国标要求并结合航空玻璃光学性能的要求对风挡内层粘接防飞溅层,在保证光学性能的同时解决内层玻璃受冲击后的飞溅问题,该技术从防飞溅层的选材、层压工艺入手初步确定了防飞溅层的工艺路线。

  【技术特点】利用航空玻璃制备技术中高精确成型设备的设计制造、风挡精确成型技术、大曲率风挡与侧窗玻璃夹层技术、内层防飞溅技术等方面的优势,可以制造出满足国内外高速机车要求的各类型号玻璃制品。
  目前我国高速列车风挡及侧窗玻璃没有跟上高速铁路系统发展速度,存在设计准则模糊,产品性能低下,检测技术不足,技术标准落后等问题,严重制约着我国高速铁路系统的快速发展。目前国内持续运行速度250
km/h的机车玻璃全部采用进口,每辆机车玻璃的采购成本相当昂贵,后期维护及维修成本是相同品质国产玻璃的几倍,而且维修、更换时间较长,有时不能及时进行机车玻璃的相应保养。但是随着我国高铁运行速度逐渐提高并且远超国外时,国外没有现成的高铁列车玻璃供我们使用,进口无法解决问题,机车玻璃的问题日益凸显。另外,我国高速列车居于世界领先水平后,已经从进口国变为出口国,风挡及侧窗玻璃成为一个必须解决的问题。

  【技术指标】
  外观质量:外观质量符合《铁道车辆用安全玻璃》国家标准规定。
  力学性能:单片玻璃强度:双环抗弯强度平均值≥500MPa;成品抗冲击强度:227克钢球:6米自由落体冲击,6块抽检样品破坏数不超过1块,钢球不穿透且背面玻璃碎片质量≤20克。
  光学性能:透光度>70%;距边缘150mm范围内有效区域光畸变≤10`。
  电热性能:耐冷热冲击性:在-20±3℃中1小时,在50±3℃中1小时作为1次循环,至少循环6次,正常工作;耐电热性:在20±5℃环境,施加1.2倍额定电压0.5小时正常工作;加热均匀性:各点温差≤11℃,最高工作温度≤65℃。
  耐候性:符合《汽车安全玻璃耐辐照、高温、潮湿和模拟气候试验方法》国家标准规定。
  使用性能:装机运行满足250km/h高速列车驾驶舱风挡玻璃技术性能指标。

  【技术水平】国际先进

  【可应用领域和范围】高速机车用特种玻璃

  【技术状态】试生产阶段

  【合作方式】技术转让

  【投入需求】2000万

  【转化周期】2年

  【预期效益】国内外高速铁路列车玻璃市场潜力巨大,可实现机车玻璃产值近12亿元,到2015年,可实现高速机车玻璃产值近20亿元。但目前国内较具规模的高速机车玻璃制造商技术水平有限,不能满足目前日益扩大的需求。因此利用航空玻璃的制备技术研制开发能够满足持续运行速度250
km/h、380
km/h的高速机车玻璃,替代进口产品,打破国外垄断,具备具有自主知识产权的高速铁路列车玻璃的生产能力,并将高科技产品向国外推广应用,具有重要的市场和社会意义。

  【联系方式】欧迎春 
010-51167500/13521563770