玻璃、金属与胶片的粘结方法、飞机玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种玻璃、金属与胶片的粘结方法、飞机玻璃及其制备方法，其中玻璃、金属与胶片的粘结方法包括以下步骤：选择玻璃或铝插片及有机胶片；对玻璃或铝插片的表面进行等离子处理，使玻璃或铝插片的表面形成活性基团；以及将有机胶片设置于玻璃或铝插片的表面，使玻璃或铝插片与有机胶片粘结在一起，并使玻璃或铝插片与有机胶片之间产生化学共价键。本发明专利技术通过对玻璃、金属进行等离子处理，使其表面形成活性基团，增加表面极性，提高表面能，并利用活性基体产生化学共价键，增强其与有机胶片之间粘接强度，具备较高的效率、良好的重复性和稳定性。

Bonding method of glass, metal and film, aircraft glass and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
玻璃、金属与胶片的粘结方法、飞机玻璃及其制备方法
本专利技术涉及一种飞机玻璃，特别是涉及一种玻璃、金属与胶片的粘结方法、飞机玻璃及其制备方法。
技术介绍
现有技术的飞机电加温玻璃是由多层无机硅酸盐玻璃经过切割、数磨、热弯成型、强化、镀膜等一系列加工流程处理后，再与有机胶片、铝插片(或其它种类的金属)等材料层合片、热压，最后通过特制的工装和边部复合材料粘接而成。考虑到整机的气动外形，飞机电加温玻璃多为曲面设计，对称安装在飞机增压舱内，能够满足驾驶舱采光要求。由于飞机电加温玻璃作为飞机结构的一部分，对于其除了满足耐久性和疲劳寿命的结构要求外，还要求满足抗鸟撞性能以及在任何气象条件下给驾驶员提供一个足够宽阔、清晰和不失真的视界要求，以保证飞行员的安全。由于飞机在巡航的过程中，飞机电加温风挡玻璃多处于增压的状态，并承受一定强度的气动载荷及温度载荷，长期的疲劳会导致飞机电加温风挡玻璃各类基材之间失效，其中最典型的就是无机硅酸盐玻璃与有机胶片及有机胶片与铝插片之间存在分层，这类缺陷的存在严重影响了玻璃寿命，甚至影响到飞机的安全。现有技术中在解决玻璃、金属、胶片之间粘接强度不足的问题上，所采用的方法是通过配制底涂，通过在相应的两种基材上涂布底涂并晾干，反应产生新的化学键，增加粘接强度。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术所采用的方法对环境要求很高，即温度、时间、湿度控制很严格，且所产生新的化学键不稳定，长时间疲劳载荷下易失效，因此，急需一种玻璃、金属与胶片的粘结方法，以解决现有技术所采用的方法对环境要求很高，及所产生新的化学键不稳定的技术问题。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术实施例提供了一种玻璃、金属与胶片的粘结方法、飞机玻璃及其制备方法。具体的技术方案如下：第一方面，提供一种玻璃、金属与胶片的粘结方法，其中玻璃、金属与胶片的粘结方法包括以下步骤：选择玻璃或铝插片及有机胶片；对玻璃或铝插片的表面进行等离子处理，使玻璃或铝插片的表面形成活性基团；以及将有机胶片设置于玻璃或铝插片的表面，使玻璃或铝插片与有机胶片粘结在一起，并使玻璃或铝插片与有机胶片之间产生化学共价键。在第一方面的第一种可能实现方式中，玻璃为高铝玻璃，铝插片的材质为铝合金；其中，高铝玻璃中各组分的质量百分比为57-63％的二氧化硅、8-14％的三氧化二铝、8-12％的氧化钠、3-8％的氧化镁、2-6％的氧化钾、0.8-2％的氧化钙、小于等于0.001％的氧化铁，其余为氧化硼、氧化锌、氧化铈及氧化锆，并且氧化硼、氧化锌、氧化铈及氧化锆的质量百分比含量之和小于等于2％；以及铝合金中各个元素的质量百分比为0.8-1.2％的镁、0.4-0.8％的硅、0.15-0.4％的铜、0.04-0.35％的铬、0.7％的铁、0.25％的锌、0.15％的钛、0.15％的锰，其余为铝。在第一方面的第二种可能实现方式中，等离子处理的方法还包括以下步骤：将玻璃或铝插片放置于等离子处理机的起点位置，并将等离子处理机的扫描装置归零；调节扫描装置距离玻璃或铝插片的高度，并将等离子处理机中的电离腔体抽真空；调节等离子处理机的工作功率，将气体电离，使其产生大量的电子、离子、光子及各类自由基的活性离子；以及运行扫描装置，使扫描装置沿着玻璃的表面或铝插片的表面均匀的扫掠，将活性离子溅射在玻璃的表面或铝插片的表面，形成活性基团。结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，控制扫描装置距离玻璃或铝插片的高度为10-25毫米，控制电离腔体的真空度为10-100帕，控制等离子处理机的工作功率为800-1200瓦，控制扫描装置的运行速度为100-200厘米/分钟。第二方面，提供一种飞机玻璃的制备方法，其中飞机玻璃的制备方法包括以下步骤：选择多个玻璃、铝插片、有机胶片、边部复合材料及铝环；将多个玻璃依次进行切割、倒圆角、弯曲及化学钢化处理；根据上述第一方面中任意一项的玻璃、金属与胶片的粘结方法，对多个玻璃及铝插片的表面进行等离子处理，使多个玻璃及铝插片的表面形成活性基团；于多个玻璃的表面印刷银浆，形成预制银浆条，并烘干及镀膜；用编织带蘸取银浆，与预制银浆条进行粘接，并烘干；将多个玻璃、有机胶片、铝插片及边部复合材料按照安装顺序依次叠放，并通过工装限位，形成一体式结构，抽真空，然后将一体式结构放置于热压罐内，升温、升压整体成型；以及于一体式结构上形成至少一个贯通多个玻璃、有机胶片及边部复合材料的连接孔，并将铝环粘接于连接孔。在第二方面的第一种可能实现方式中，对多个玻璃依次进行切割、倒圆角、弯曲及化学钢化处理的方法还包括以下步骤：采用数控机床，依照数控程序，通过金刚石刀头对多个玻璃进行切割，将多个玻璃切割成与飞机玻璃对应的形状；采用数控磨边机，依照由粗磨到精磨，槽口逐渐过渡的方式，对多个玻璃进行倒圆角；将多个玻璃叠放在热弯炉中对应的模具上，设定工艺参数，控制保温时间，将多个玻璃弯曲成型；将多个玻璃放置于预热箱中进行预热；以及将预热完成后的多个玻璃在温度400-430摄氏度下保温，保温时间为12-36小时，保温完成后，对多个玻璃进行滴盐。结合在第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，控制预热箱的温度为280-320摄氏度，预热时间为20-40分钟，控制滴盐的时间为5-10分钟。在第二方面的第三种可能实现方式中，镀膜的方法还包括以下步骤：将多个玻璃放置于镀膜工装上，并调整气体比例和磁控溅射功率；以及通过磁控溅射工艺，对多个玻璃进行镀膜。第三方面，提供一种飞机玻璃，根据上述第二方面中任意一项的飞机玻璃的制备方法所制备的飞机玻璃，其中飞机玻璃包括：边框，具有至少一个连接孔；多个玻璃，层叠设置于边框内；多个有机胶片，对应设置于多个玻璃之间，多个玻璃通过多个有机胶片粘结在一起，并且多个玻璃与其对应的多个有机胶片之间具有化学共价键位；铝插片，设置于多个有机胶片中的其中一个有机胶片内，并且铝插片与中一个有机胶片之间具有化学共价键位；以及至少一个铝环，对应设置于至少一个连接孔内，至少一个铝环用于飞机玻璃的安装；其中，至少一个连接孔依次贯通边框、多个玻璃及多个有机胶片。在第三方面的第一种可能实现方式中，边框为复合材料，多个玻璃为高铝玻璃，铝插片的材质为铝合金。本专利技术与现有技术相比具有的优点有：1、本专利技术通过对玻璃、金属进行等离子处理，使其表面形成活性基团，增加表面极性，提高表面能，并利用活性基体产生化学共价键，增强其与有机胶片之间粘接强度，具备较高的效率、良好的重复性和稳定性。2、本专利技术对玻璃、金属(铝插片)的改性作用仅仅在基体材料的表面(约几到几十个纳米)，并不改变基体本身的属性，有赋予其新的功能，能够明显增强基体之间的粘接强度。3、本专利技术的玻璃、金属与胶片的粘结方法适用范围广，对玻璃、金属等材料均可以使用，并且工艺简单，操作方便，稳定性高，对温度、湿度、反应时间等环境要求较低。4、本专利技术的方法的处理时间短，反应速率高，处理均匀性好，效率高。5、本专利技术的方法全程干燥的处理方式，不消耗水资源、无需添加化学药剂、不产生污染，具有节能、环保的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃、金属与胶片的粘结方法，其特征在于，所述玻璃、金属与胶片的粘结方法包括以下步骤：选择玻璃或铝插片及有机胶片；对所述玻璃或所述铝插片的表面进行等离子处理，使所述玻璃或所述铝插片的表面形成活性基团；以及将所述有机胶片设置于所述玻璃或所述铝插片的表面，使所述玻璃或所述铝插片与所述有机胶片粘结在一起，并使所述玻璃或所述铝插片与所述有机胶片之间产生化学共价键。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃、金属与胶片的粘结方法，其特征在于，所述玻璃、金属与胶片的粘结方法包括以下步骤：选择玻璃或铝插片及有机胶片；对所述玻璃或所述铝插片的表面进行等离子处理，使所述玻璃或所述铝插片的表面形成活性基团；以及将所述有机胶片设置于所述玻璃或所述铝插片的表面，使所述玻璃或所述铝插片与所述有机胶片粘结在一起，并使所述玻璃或所述铝插片与所述有机胶片之间产生化学共价键。2.根据权利要求1所述的玻璃、金属与胶片的粘结方法，其特征在于，所述玻璃为高铝玻璃，所述铝插片的材质为铝合金；其中，所述高铝玻璃中各组分的质量百分比为57-63％的二氧化硅、8-14％的三氧化二铝、8-12％的氧化钠、3-8％的氧化镁、2-6％的氧化钾、0.8-2％的氧化钙、小于等于0.001％的氧化铁，其余为氧化硼、氧化锌、氧化铈及氧化锆，并且所述氧化硼、氧化锌、氧化铈及氧化锆的质量百分比含量之和小于等于2％；以及所述铝合金中各个元素的质量百分比为0.8-1.2％的镁、0.4-0.8％的硅、0.15-0.4％的铜、0.04-0.35％的铬、0.7％的铁、0.25％的锌、0.15％的钛、0.15％的锰，其余为铝。3.根据权利要求1所述的玻璃、金属与胶片的粘结方法，其特征在于，所述等离子处理的方法还包括以下步骤：将所述玻璃或所述铝插片放置于等离子处理机的起点位置，并将所述等离子处理机的扫描装置归零；调节所述扫描装置距离所述玻璃或所述铝插片的高度，并将所述等离子处理机中的电离腔体抽真空；调节所述等离子处理机的工作功率，将气体电离，使其产生大量的电子、离子、光子及各类自由基的活性离子；以及运行所述扫描装置，使所述扫描装置沿着所述玻璃的表面或所述铝插片的表面均匀的扫掠，将所述活性离子溅射在所述玻璃的表面或所述铝插片的表面，形成所述活性基团。4.根据权利要求3所述的玻璃、金属与胶片的粘结方法，其特征在于，控制所述扫描装置距离所述玻璃或所述铝插片的高度为10-25毫米，控制所述电离腔体的真空度为10-100帕，控制所述等离子处理机的工作功率为800-1200瓦，控制所述扫描装置的运行速度为100-200厘米/分钟。5.一种飞机玻璃的制备方法，其特征在于，所述飞机玻璃的制备方法包括以下步骤：选择多个玻璃、铝插片、有机胶片、边部复合材料及铝环；将所述多个玻璃依次进行切割、倒圆角、弯曲及化学钢化处理；根据上述权利要求1-4中任意一项所述的玻璃、金属与胶片的粘结方法，对所述多个玻璃及所述铝插片的表面进行等离子处理，使所述多个玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴贲华，高国忠，蒋晨巍，赵乐，吴伟，张进军，
申请(专利权)人：江苏铁锚玻璃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32