CN206219445U - 玻璃结构及具有其的列车 - Google Patents

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李忠
毛开楠
贾亚丽
曾宇
高鹏
刘玉文
王振中
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Abstract

本实用新型提供了一种玻璃结构及具有其的列车。其中,玻璃结构包括外层玻璃和内层玻璃,外层玻璃与内层玻璃相对设置,外层玻璃与内层玻璃之间具有距离地设置;密封条,外层玻璃与内层玻璃通过密封条相连接,密封条与外层玻璃和内层玻璃之间形成中空结构,外层玻璃的外表面上设置有自清洁材料层。外层玻璃的外表面上设置有自清洁材料层。使得该玻璃结构具有自清洁功能,降低了玻璃的清洁难度。

Description

玻璃结构及具有其的列车
技术领域
本实用新型涉及机车设备技术领域,具体而言,涉及一种玻璃结构及具有其的列车。
背景技术
目前,轨道车辆上采用的玻璃主要为中空玻璃、夹层玻璃或多层复合玻璃等,中空玻璃隔热性能较好,隔音性能不高,且玻璃破碎后,存在碎片飞溅伤人的隐患。现有技术中,中空玻璃由于中空层存在,玻璃厚度偏高。夹层玻璃在玻璃破碎后,碎片粘在中间的PVB膜上,消除了伤人的隐患,但夹层玻璃隔热性能偏低,隔音性能也不高。采用多层复合玻璃,虽然具有较高的隔音、安全等综合性能,但是由于采用多层复合结构的玻璃,使得玻璃厚度偏高,且重量偏大。无论采用上述中的哪种玻璃,列车在户外长时间运行,轨道车窗玻璃均存在外表面脏污,污渍长期累积以至于难以清洁,而且现有技术中的列车车窗玻璃不能很好的保护好个人隐私等问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种玻璃结构及具有其的列车,以解决现有技术中的车窗玻璃难以清洁的问题。
为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种玻璃结构,包括:外层玻璃和内层玻璃,外层玻璃与内层玻璃相对设置,外层玻璃与内层玻璃之间具有距离地设置;密封条,外层玻璃与内层玻璃通过密封条相连接,密封条与外层玻璃和内层玻璃之间形成中空结构,外层玻璃的外表面上设置有自清洁材料层。
进一步地,外层玻璃包括:第一聚碳酸酯板,第一聚碳酸酯板与内层玻璃相对设置,自清洁材料层设置于第一聚碳酸酯板的外表面上。
进一步地,外层玻璃还包括:PVB膜层,PVB膜层的一个表面与第一聚碳酸酯板的内表面相连接,第二聚碳酸酯板,PVB膜层的另一个表面与第二聚碳酸酯板相连接,第二聚碳酸酯板通过密封条与外层玻璃相连接。
进一步地,外层玻璃还包括:PU膜层,PU膜层的一个表面与第一聚碳酸酯板的内表面相连接,第二聚碳酸酯板,PU膜层的另一个表面与第二聚碳酸酯板相连接,第二聚碳酸酯板通过密封条与外层玻璃相连接。
进一步地,第一聚碳酸酯板和/或第二聚碳酸酯板的表面上设置有纳米陶瓷膜。
进一步地,中空结构内用于容纳空气或氩气。
进一步地,内层玻璃包括:单向透视膜层,单向透视膜层设置于内层玻璃的内表面或外表面上。
进一步地,内层玻璃的厚度为L,其中,3.5mm≤L≤4.5mm。
进一步地,自清洁材料层为锐钛矿型二氧化钛材料层。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种列车,包括玻璃结构,玻璃结构为上述的玻璃结构。
应用本实用新型的技术方案,玻璃结构包括外层玻璃、内层玻璃和密封条。外层玻璃与内层玻璃相对设置,外层玻璃与内层玻璃之间具有距离地设置。外层玻璃与内层玻璃通过密封条相连接,密封条与外层玻璃和内层玻璃之间形成中空结构。外层玻璃的外表面上设置有自清洁材料层。使得该玻璃结构具有自清洁功能,降低了玻璃的清洁难度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本实用新型的玻璃结构的实施例的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、外层玻璃;11、第一聚碳酸酯板;12、第二聚碳酸酯板;20、内层玻璃;30、密封条;40、中空结构。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在,将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,在附图中,为了清楚起见,有可能扩大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的器件,因而将省略对它们的描述。
结合图1所示,根据本实用新型的实施例,提供了一种玻璃结构。
具体地,玻璃结构包括外层玻璃10、内层玻璃20和密封条30。外层玻璃10与内层玻璃20相对设置,外层玻璃10与内层玻璃20之间具有距离地设置。外层玻璃10与内层玻璃20通过密封条30相连接,密封条30与外层玻璃10和内层玻璃20之间形成中空结构40。
在本实施例中,外层玻璃10的外表面上设置有自清洁材料层。使得该玻璃结构具有自清洁功能,降低了玻璃的清洁难度,同时减少了定期清洁玻璃表面的工作量,也节省了日益匮乏的水资源。
其中,外层玻璃10包括第一聚碳酸酯板11,第一聚碳酸酯板11与内层玻璃20相对设置,自清洁材料层设置于第一聚碳酸酯板11的外表面上。外层玻璃10采用第一聚碳酸酯板11能够有效地减小外层玻璃10的厚度,使得外层玻璃10具有更好的隔音、隔热性能。
外层玻璃10还包括PVB膜层和第二聚碳酸酯板12。PVB膜层的一个表面与第一聚碳酸酯板11的内表面相连接,PVB膜层的另一个表面与第二聚碳酸酯板12相连接,第二聚碳酸酯板12通过密封条30与外层玻璃10相连接。这样设置能够使得外层玻璃10的节能效果更佳,能抵抗99%以上的紫外线,可提高乘客舒适度,能够有效地延缓车内设备的老化。
当然,外层玻璃10也可以用PU膜层和第二聚碳酸酯板12制成。PU膜层的一个表面与第一聚碳酸酯板11的内表面相连接,PU膜层的另一个表面与第二聚碳酸酯板12相连接,第二聚碳酸酯板12通过密封条30与外层玻璃10相连接。这样设置同样取到使得外层玻璃10的节能效果更佳,能抵抗99%以上的紫外线,可提高乘客舒适度,能够有效地延缓车内设备的老化的效果,采用聚碳酸酯板还具有轻量化等特点,使得该玻璃结构抗冲击性能更佳。
为了能够显著地降低玻璃结构的遮蔽系数,提高复合玻璃的节能效果,在第一聚碳酸酯板11和第二聚碳酸酯板12的表面上设置有纳米陶瓷膜。当然,也可以只在其中一个聚碳酸酯板上设置纳米陶瓷膜。
为了提高玻璃结构的隔热性能,在中空结构40内充入容纳空气或氩气。
为了能够更好的保护乘客的隐私,内层玻璃20包括单向透视膜层,单向透视膜层设置于内层玻璃20的内表面或外表面上。
优选地,内层玻璃20的厚度为L,其中,3.5mm≤L≤4.5mm。这样能够有效地降低玻璃结构的厚度继而从整体上减轻了列车的重量,使得列车能够达到轻量化的标准,其中,内层玻璃20的厚度优选为4mm。
采用等离子镀膜技术将疏水型自清洁纳米材料镀在聚碳酸酯板外表面,使得玻璃结构的外表面与水的接触角θ大于120度,即该复合玻璃结构具有很好的疏水性能。其中,自清洁材料层可以为锐钛矿型二氧化钛材料层。自清洁材料层可以是一层也可以是多层。
上述实施例中的玻璃结构可以用于列车设备技术领域,即根据本实用新型的另一方面,提供了一种列车。该列车包括玻璃结构,玻璃结构为上述实施例中的玻璃结构。玻璃结构包括外层玻璃10、内层玻璃20和密封条30。外层玻璃10与内层玻璃20相对设置,外层玻璃10与内层玻璃20之间具有距离地设置。外层玻璃10与内层玻璃20通过密封条30相连接,密封条30与外层玻璃10和内层玻璃20之间形成中空结构40。外层玻璃10的外表面上设置有自清洁材料层。使得该玻璃结构具有自清洁功能,降低了玻璃的清洁难度。
在本实施例中,采用PVB膜或PU膜,具有轻量化、很好的隔音性能。聚碳酸酯板内表面镀纳米陶瓷膜,可显著降低玻璃的遮蔽系数,提高复合玻璃的节能效果。层玻璃外表面镀LOW-E膜,可显著提高复合玻璃的隔热性能。内层玻璃内、外表面可选择一面镀单向透视膜,使复合玻璃具有单向透视功能,更方便保护乘客的隐私。该玻璃结构具有自清洁、单向透视等功能,在隔音、隔热、强度、防紫外线、防红外线、节能、抗冲击等多方面性能均要优于普通中空玻璃和夹层玻璃。
碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
碳纤维与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A,各平行层面间的各个碳原子,排列不如石墨那样规整,层与层之间借范德华力连接在一起。
通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成,其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。
当孔隙率低于某个临界值时,孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。有些研究指出,引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。孔隙体积含量在0-4%范围内时,孔隙体积含量每增加1%,层间剪切强度大约降低7%。通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出,当孔隙率超过0.9%时,层间剪切强度开始下降。由试验得知,孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。并且孔隙含量越高,孔隙的尺寸越大,并显著降低了层合板中层间界面的面积。当材料受力时,易沿层间破坏,这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。另外孔隙处是应力集中区,承载能力弱,当受力时,孔隙扩大形成长裂纹,从而遭到破坏。
即使两种具有相同孔隙率的层压板(在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式),它们也表现处完全不同的力学行为。力学性能随孔隙率的增加而下降的具体数值不同,表现为孔隙率对力学性能的影响离散性大且重复性差。由于包含大量可变因素,孔隙对复合材料层压板力学性能的影响是个很复杂的问题。这些因素包含:孔隙的形状、尺寸、位置;纤维、基体和界面的力学性能;静态或者动态的荷载。
相对于孔隙率和孔隙长宽比,孔隙尺寸、分布对力学性能的影响更大些。并发现大的孔隙(面积>0.03mm2)对力学性能有不利影响,这归因于孔隙对层间富胶区的裂纹扩展的产生影响。
碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征,碳纤维是一种的力学性能优异的新材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa,拉伸模量约为200到700GPa。密度约为1.5到2.0克每立方厘米,这除与原丝结构有关外,主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温3000℃石墨化处理,密度可达2.0克每立方厘。再加上它的重量很轻,它的比重比铝还要轻,不到钢的1/4,比强度是铁的20倍。碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同,它有各向异性的特点。碳纤维的比热容一般为7.12。热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值(0.72到0.90),而垂直于纤维方向是正值(32到22)。碳纤维的比电阻与纤维的类型有关,在25℃时,高模量为775,高强度碳纤维为每厘米1500。这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。同钛、钢、铝等金属材料相比,碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点,可以称为新材料之王。
碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外,其外形有显著的各向异性柔软,可加工成各种织物,又由于比重小,沿纤维轴方向表现出很高的强度,碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500兆帕以上,是钢的7到9倍,抗拉弹性模量为230到430G帕亦高于钢;因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000兆帕以上,而A3钢的比强度仅为59兆帕左右,其比模量也比钢高。与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量(指表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量)是玻璃纤维的3倍多;与凯芙拉纤维相比,不仅杨氏模量是其的2倍左右。碳纤维环氧树脂层压板的试验表明,随着孔隙率的增加,强度和模量均下降。孔隙率对层间剪切强度、弯曲强度、弯曲模量的影响非常大;拉伸强度随着孔隙率的增加下降的相对慢一些;拉伸模量受孔隙率影响较小。
碳纤维还具有极好的纤度(纤度的表示法之一是9000米长纤维的克数),一般仅约为19克,拉力高达300kg每微米。几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多一系列的优异性能,因此在旨度、刚度、重度、疲劳特性等有严格要求的领域。在不接触空气和氧化剂时,碳纤维能够耐受3000度以上的高温,具有突出的耐热性能,与其他材料相比,碳纤维要温度高于1500℃时强度才开始下降,而且温度越高,纤维强度越大。碳纤维的径向强度不如轴向强度,因而碳纤维忌径向强力(即不能打结)而其他材料的晶须性能也早已大大的下降。另外碳纤维还具有良好的耐低温性能,如在液氮温度下也不脆化。
碳纤维的化学性质与碳相识,它除能被强氧化剂氧化外,对一般碱性是惰性的。在空气中温度高于400℃时则出现明显的氧化,生成CO与CO2。碳纤维对一般的有机溶剂、酸、碱都具有良好的耐腐蚀性,不溶不胀,耐蚀性出类拔萃,完全不存在生锈的问题。有学者在1981年将PAN基碳纤维浸泡在强碱氢氧化钠溶液中,时间已过去30多年,它仍保持纤维形态。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,碳纤维的电动势为正值,而铝合金的电动势为负值。当碳纤维复合材料与与铝合金组合应用时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。碳纤维还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和减速中子等特性。
碳纤维按原料来源可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。强度大于4000兆帕的又称为超高强型;模量大于450G帕的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。市场上90%以上碳纤维以PAN基碳纤维为主。由于碳纤维神秘的面纱尚未完全揭开,人们还不能直接用碳或石墨来制取,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)为原料,将有机纤维与塑料树脂结合在一起炭化制得碳纤维。PAN基碳纤维的生产工艺主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程:首先通过丙烯腈聚合和纺纱等一系列工艺加工成被称为“母体“的聚丙烯腈纤维或原丝,将这些原丝放入氧化炉中在200到300℃进行氧化,还要在碳化炉中,在温度为1000到2000℃下进行碳化等工序制成碳纤维。
美国实用新型了纺织沥青基碳纤维用的含有基金属中间相沥青,原丝经稳定化和碳化后,碳纤维的拉伸强度为3.5G帕,模量为252G帕;法国研制了耐热和高导电的中间相沥青基碳纤维;波兰开发了新型金属涂覆碳纤维的方法,例如涂覆铜的沥青基碳纤维是用混合法制成,先用铜盐与各向同性煤沥青混匀,进行离心纺丝,在空气中稳定化并在高温氢气中处理,得到合金铜的碳纤维。世界沥青基碳纤维的生产能力较小,国内沥青基碳纤维的研究和开发较早,但在开发、生产及应用方面与国外相比有较大的差距。
碳纤维按产品规格的不同被划分为宇航级和工业级两类,亦称为小丝束和大丝束。通常把48K以上碳纤维称为大丝束碳纤维,包括360K和480K等。宇航级碳纤维初期以3K为主,逐渐发展为12K和24K,主要应用于国防军工和高技术,以及体育休闲用品,像飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、球杆球拍等。工业级碳纤维应用于不同民用工业,包括:纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。
工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类,但主要生产前两种碳纤维。由粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大,设备复杂,原料丰富碳化收率高,但因原料调制复杂、产品性能较低,亦未得到大规模发展;由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维,其生产工艺较其他方法简单,产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。
碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得。应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化(预氧化)、碳化、石墨化等4个过程。其间伴随的化学变化包括,脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等。
从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大、设备复杂,产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用;由沥青制取碳纤维,原料来源丰富,碳化收率高,但因原料调制复杂、产品性能较低,亦未得到大规模发展;由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维,其生产工艺较其它方法简单力学性能优良,自20世纪60年代后在碳纤维工业发展良好。
有关PAN基碳纤维的制备:
聚丙烯腈碳纤维是以聚丙烯腈纤维为原料制成的碳纤维,主要作复合材料用增强体。无论均聚或共聚的聚丙烯腈纤维都能制备出碳纤维。为了制造出高性能碳纤维并提高生产率,工业上常采用共聚聚丙烯腈纤维为原料。对原料的要求是:杂质、缺陷少;细度均匀,并越细越好;强度高,毛丝少;纤维中链状分子沿纤维轴取向度越高越好,通常大于80%;热转化性能好。
生产中制取聚丙烯腈纤维的过程是:先由丙烯腈和其他少量第二、第三单体(丙烯酸甲醋、甲叉丁二脂等)共聚生成共聚聚丙烯腈树脂(分子量高于6到8万),然后树脂经溶剂(硫氰酸钠、二甲基亚矾、硝酸和氯化锌等)溶解,形成粘度适宜的纺丝液,经湿法、干法或干湿法进行纺丝,再经水洗、牵伸、干燥和热定型即制成聚丙烯腈纤维。若将聚丙烯腈纤维直接加热易熔化,不能保持其原来的纤维状态。制备碳纤维时,首先要将聚丙烯腈纤维放在空气中或其他氧化性气氛中进行低温热处理,即预氧化处理。预氧化处理是纤维碳化的预备阶段。一般将纤维在空气下加热至约270℃,保温0.5h到3h,聚丙烯腈纤维的颜色由白色逐渐变成黄色、棕色,最后形成黑色的预氧化纤维。是聚丙烯腈线性高分子受热氧化后,发生氧化、热解、交联、环化等一系列化学反应形成耐热梯型高分子的结果。再将预氧化纤维在氮气中进行高温处理1600℃的碳化处理,则纤维进一步产生交联环化、芳构化及缩聚等反应,并脱除氢、氮、氧原子,最后形成二维碳环平面网状结构和层片粗糙平行的乱层石墨结构的碳纤维。
由PAN原丝制备碳纤维的工艺流程如下:PAN原丝→预氧化→碳化→石墨化→表面处理→卷取→碳纤维。
第一、原丝制备,聚丙烯腈和粘胶原丝主要采用湿法纺丝制得,沥青和酚醛原丝则采用熔体纺丝制得。制备高性能聚丙烯腈基碳纤维需采用高纯度、高强度和质量均匀的聚丙烯腈原丝,制备原丝用的共聚单体为衣康酸等。制备各向异性的高性能沥青基碳纤维需先将沥青预处理成中间相、预中间相(苯可溶各向异性沥青)和潜在中间相(喹啉可溶各向异性沥青)等。作为烧蚀材料用的粘胶基碳纤维,其原丝要求不含碱金属离子。
第二、预氧化(聚丙烯腈纤维200到300℃)、不融化(沥青200到400℃)或热处理(粘胶纤维240℃),以得到耐热和不熔的纤维,酚醛基碳纤维无此工序。
第三、碳化,其温度为:聚丙烯腈纤维1000到1500℃,沥青1500到1700℃,粘胶纤维400到2000℃。
第四、石墨化,聚丙烯腈纤维为2500到3000℃,沥青2500到2800℃,粘胶纤维3000到3200℃。
第五、表面处理,进行气相或液相氧化等,赋予纤维化学活性,以增大对树脂的亲和性。
第六、上浆处理,防止纤维损伤,提高与树脂母体的亲和性。所得纤维具有各种不同的断面结构。
要想得到质量好碳纤维,需要注意一下技术要点:
(1)实现原丝高纯化、高强化、致密化以及表面光洁无暇是制备高性能碳纤维的首要任务。碳纤维系统工程需从原丝的聚合单体开始。原丝质量既决定了碳纤维的性质,又制约其生产成本。优质PAN原丝是制造高性能碳纤维的首要必备条件。
(2)杂质缺陷最少化,这是提高碳纤维拉伸强度的根本措施,也是科技工作者研究的热门课题。在某种意义上说,提高强度的过程实质上就是减少、减小缺陷的过程。
(3)在预氧化过程中,保证均质化的前提下,尽可能缩短预氧化时间。这是降低生产成本的方向性课题。
(4)研究高温技术和高温设备以及相关的重要构件。高温炭化温度一般在1300到1800℃,石墨化一般在2500到3000℃。在如此高的温度下操作,既要连续运行、又要提高设备的使用寿命,所以研究新一代高温技术和高温设备就显得格外重要。如在惰性气体保护、无氧状态下进行的微波、等离子和感应加热等技术。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃结构,其特征在于,包括:
外层玻璃(10)和内层玻璃(20),所述外层玻璃(10)与所述内层玻璃(20)相对设置,所述外层玻璃(10)与所述内层玻璃(20)之间具有距离地设置;
密封条(30),所述外层玻璃(10)与所述内层玻璃(20)通过所述密封条(30)相连接,所述密封条(30)与所述外层玻璃(10)和所述内层玻璃(20)之间形成中空结构(40),所述外层玻璃(10)的外表面上设置有自清洁材料层。
2.根据权利要求1所述的玻璃结构,其特征在于,所述外层玻璃(10)包括:
第一聚碳酸酯板(11),所述第一聚碳酸酯板(11)与所述内层玻璃(20)相对设置,所述自清洁材料层设置于所述第一聚碳酸酯板(11)的外表面上。
3.根据权利要求2所述的玻璃结构,其特征在于,所述外层玻璃(10)还包括:
PVB膜层,所述PVB膜层的一个表面与所述第一聚碳酸酯板(11)的内表面相连接,
第二聚碳酸酯板(12),所述PVB膜层的另一个表面与所述第二聚碳酸酯板(12)相连接,所述第二聚碳酸酯板(12)通过所述密封条(30)与所述外层玻璃(10)相连接。
4.根据权利要求2所述的玻璃结构,其特征在于,所述外层玻璃(10)还包括:
PU膜层,所述PU膜层的一个表面与所述第一聚碳酸酯板(11)的内表面相连接,
第二聚碳酸酯板(12),所述PU膜层的另一个表面与所述第二聚碳酸酯板(12)相连接,所述第二聚碳酸酯板(12)通过所述密封条(30)与所述外层玻璃(10)相连接。
5.根据权利要求3或4所述的玻璃结构,其特征在于,所述第一聚碳酸酯板(11)和/或所述第二聚碳酸酯板(12)的表面上设置有纳米陶瓷膜。
6.根据权利要求1所述的玻璃结构,其特征在于,所述中空结构(40)内用于容纳空气或氩气。
7.根据权利要求1所述的玻璃结构,其特征在于,所述内层玻璃(20)包括:
单向透视膜层,所述单向透视膜层设置于所述内层玻璃(20)的内表面或外表面上。
8.根据权利要求1所述的玻璃结构,其特征在于,所述内层玻璃(20)的厚度为L,其中,3.5mm≤L≤4.5mm。
9.根据权利要求1所述的玻璃结构,其特征在于,所述自清洁材料层为锐钛矿型二氧化钛材料层。
10.一种列车,包括玻璃结构,其特征在于,所述玻璃结构为权利要求1至9中任一项所述的玻璃结构。
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