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深冷处理技术特点介绍 超吸热玻璃及其生产技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-08  来源:互联网  作者:云筑网  浏览次数:597
核心提示:深冷处理技术是近年来兴起的一种改善金属工件性能的新工艺。

深冷处理技术是近年来兴起的一种改善金属工件性能的新工艺。所谓深冷处理,就是用液氮作为冷却介质将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度,促使常规热处理后所存在的残余奥氏体得到进一步转化,从而改善金属材料性能。深冷处理后能明显的提高金属工件的耐磨性、韧性和尺寸稳定性,使工件的使用寿命成倍地提高。

深冷处理技术的改进效果是渗入处理件的内部,不限于表面,所以对刃具进行重磨再用时,不会使工件的改性效果失效;对工件的形状和尺寸不但不会引起变化,而且有增强尺寸稳定性和减小淬火应力的作用;工艺系统简便,耗电量少,不受工件的形状和尺寸限制,操作简便;无任何环境污染,是完全的环保型技术。

深冷处理技术一出现,就引起了科学研究界和工业界的高度重视,在国外已应用于刃具、量具、模具以及精密零件,如油的油嘴、发动机的涡轮轴、轧辊、阀门、齿轮、弹簧等工件的改性。深冷改性技术的应用正逐步得到企业界的重视和发展,目前已经获得的实验结果和取得的成果表明,深冷改性技术可以在以下几个方面得到应用:

1、高速钢刀具、刃具、量具寿命的提高;
2、硬质合金的刀具、刃具寿命的提高;
3、硬质合金的钻头、钻具的寿命提高;
4、金刚石制成品的性能改善,如人造金刚石热稳定性提高、人造金刚石矿用钻头、金刚石Φ105mm锯片等的性能提高;
5、金刚石热压机的顶锤性能提高;
6、精密机械的装配零件的尺寸稳定;
7、碳纤维丝的性能提高;
8、油嘴、弹簧、齿轮、轴承使用寿命提高;
9、机械制造产业中的热作模具、冷作模具使用寿命提高。

超吸热玻璃是基于人们在美观、舒适和环保等方面的要求不断提高,而开发出的一种玻璃新品,早期主要在汽车和现代化的大型建筑物上使用。随着能源危机加剧,其应用领域正在逐步扩大。太阳光主要由可见光、红外线和紫外线三部分组成。

对于开车一族来说,红外线的直接影响就是会造成车内气温上升,增加车载空调使用量,增加油耗;而紫外线的照射则会加速车内织物褪色、塑料部件老化,并给皮肤带来伤害。因此,人们迫切希望有这样一种玻璃材料,它既能保持良好的透光性,又能尽量降低阳光热辐射和紫外线的透过,超吸热玻璃便由此应运而生。
对于汽车的挡风玻璃、前侧和小型车后窗,国际上一般规定可见光透过率不小于70%,欧洲和澳大利亚对挡风玻璃规定更加严格,要求不小于75%。这就使如何制造高可见光透过率,低紫外线、红外线透过率的玻璃,成为玻璃企业的一个重要课题。

制造吸收紫外线的玻璃,比较容易做到。在玻璃中通过引入Fe3+、Cr6+、CeO2、TiO2等强烈吸收紫外线的物质,便可得到高可见光透过率、吸收绝大部分紫外线的玻璃。

制造高可见光透过率、强烈吸收太阳近红外辐射的玻璃,利用现有公知技术则是很难办到的。这主要是因为在玻璃中能够强烈吸收红外线的只有Fe2+离子一种,并且在现有技术条件下,这种离子仅占引入玻璃总铁的20%~30%,否则将使玻璃着成琥铂色,大大降低可见光透过率。如果依靠向玻璃中大量加入氧化铁来提高玻璃中Fe2+离子的含量,则玻璃的可见光透过率将降低,并且使玻璃着成黄绿色影响美观。只有提高玻璃中Fe2+离子占总铁的比值,才能生产出颜色美观、强烈吸收红外线的超吸热玻璃。

早在上世纪八十年代,美国PPG公司等国际知名玻璃企业就开始了超吸热玻璃的研究工作,专利US4381934,US4972536,US4886539等发明了一种具有多个独立阶段熔化和澄清的制造浮法玻璃的办法。特点在于可以更有效的控制氧化还原条件,制造亚铁值大于50%,高可见光透过、低红外透过的玻璃。
现在,美国PPG公司已经能够利用传统的浮法工艺生产超吸热玻璃。PPG公司在中国专利局申请的专利CN1121355C,发明了一种蓝色玻璃组合物,亚铁比值高达35%~60%。

作者测定了PPG公司两种绿色玻璃的光谱性能,测定结果如下:

编号可见光透过率太阳能透过率红外线透过率备注
172.3047.4421.50玻璃厚度为4mm
275.0549.0017.40玻璃厚度为4mm


作者还测定了国内几家公司生产的绿色玻璃,测定结果如下:


编号可见光透过率太阳能透过率红外线透过率备注
179.4059.0042.08
277.2055.3936.90
369.5157.4051.67
473.6651.6533.92


虽然国内生产的浅绿色玻璃具有高可见光透过、低红外透过的特点,但与超吸热玻璃还有较大差距,它是依靠增加玻璃的总铁含量,而达到引入较多Fe2+离子的,Fe2+占总铁的比例均小于30%。由于大量氧化铁的引入,既降低可见光透过率又影响玻璃颜色美观,所以是不能生产出优质的玻璃品种——超吸热玻璃的。只有Fe2+占总铁的比例大幅度提高以后,才有可能通过适当引入其他着色剂,生产出既保障可见光透过率大于70%,又保障优良吸热性能的更多品种的超吸热玻璃。

上海耀华皮尔金顿玻璃股份公司,于2003年5月就“强吸收紫外和红外的绿色玻璃”申请了中国专利,于同年10月公开,专利公开号为CN1451621,其报道的这种玻璃的颜色为深绿色,优点是紫外线透过率不超过17%,红外线透过率不超过28%,可见光的透过率在70%以上。这是目前国内技术所能达到的较好结果,Fe2+离子占总铁的比例为18%~28%。严格讲,这种玻璃还不是超吸热玻璃。

中国耀华玻璃集团公司,积二十余年颜色玻璃研发和生产经验,正在开展超吸热玻璃的研究工作,实验室阶段的工作已经完成。从理论上解决了提高Fe2+比值与产生黄玻璃的矛盾,可以利用传统的浮法工艺生产Fe2+占总铁30%~60%的超吸热玻璃。

超吸热玻璃在我国的应用才刚刚起步,随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的提高,超吸热玻璃必将在汽车上普遍使用,并在其他方面得到广泛使用。

 
关键词: 钢材玻璃
 
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