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浅谈光栅玻璃在汽车上的应用 焦大勇格兰特工程玻璃（中山）有限公司 广东省中山市 528437摘要 随着工业技术的进步，功能、安全玻璃在汽车行业己经广泛的应用,作为高科技的玻璃产品,光栅玻璃应用于汽车挡风玻璃，必将为玻璃行业和汽车工业带来更为广阔的生机。Abstract Function glass ( varieties of safety glass ), with the development of industrial technology , has been widely in used in automobile Industrial, as High-tech glass production, Raster glass has been in used in automobile Industrial, will bring a broader life in the glass industry and the automobile industry.关键词 光栅玻璃 汽车玻璃 挡风玻璃 应用Key words Raster glass Autoglass Windscreens Application汽车作为一个国家工业发达程度的象征，已经过近百年的发展。而汽车玻璃的革新亦在不断变化。作为高科技的玻璃产品，光栅玻璃应用于汽车挡风玻璃，可使夜间相向而行的汽车，在会车的时候，省去复杂的打会车灯的步骤，避免夜间会车时，汽车大灯造成的司机暂时性目眩，减少交通事故的发生。1 光的偏振原理为了理解汽车安全玻璃避光的原理，我们有必要来了解一下光波的特性。我们日常生活当中所见到的光大部分都是自然光，我们知道光波是横波,横波可以发生偏振现象。 从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以当我们直接观察光的时候，不可能发生光强偏于某一方向的事情这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光；太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波强度都相同，这些光都是自然光。让太阳光或灯光通过一块用晶体薄片作成的偏振片P1 (如下图)，在P1的另一侧观察，可以看到它是透明的以入射光线为轴旋转偏振片P1，这时看到透射光的强度并不发生变化P1P2偏振片偏振片自然光(全光)Io输出光I再取一块同样的偏振片P2，放在偏振片P1的后面，通过它去观察从偏振片P1透射过来的光，就会发现，从偏振片P1透射过来的光的强度跟两偏振片P1、P2的相对方向有关把晶片P1固定，以入射光线为轴旋转偏振片P2时，从P2透射过来的光的强度发生周期性的变化当P1与P2的透振方向平行时，透射光的强度最大，当P1与P2的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎等于零其透射光的强度可由下式求得：（式中为偏振光的偏振方向与偏振片的偏振方向的夹角），上式就是著名的马吕斯定律。从马吕斯定律可以看出，线偏振光通过偏振片后，光强随入射线偏振光的振动方向和偏振片的透光轴方向之间的夹角的改变而改变当=0时，I=I，透过偏振片的光强最大；当=90时，I=0，没有光透过偏振片。根据以上原理可知，如果在所有的汽车前挡风玻璃和车灯玻璃上镀一层偏振膜，而保持这两种偏振膜的偏振方向互相垂直，就能达到在夜间会车时避免车灯强光透过，而眩目的目的。2 偏振片的分类形式目前的玻璃镀膜技术已十分成熟。从最初的化学镀膜到真空蒸镀以至发展到现在的真空磁溅射镀膜。国外很早就在玻璃镀膜的技术上开发了车灯防护产品。早在1995年， BOCCT公司取得氧化硅阻挡膜专利；德国Leybold公司把这一技术用于汽车车灯的在线团束溅射镀膜上。而我国的玻璃镀膜技术发展比较缓慢。1990年以后才迅速发展。根据我国目前汽车和玻璃市场的发展趋势，应该开发这种偏振膜产品（也就是车灯阻挡膜）。上文提到的偏振片就可以用在玻璃上镀覆偏振膜的方法得到。一般较常用的偏振片种类有以下数种：2.1 反射型当光线斜射入玻璃表面时，其反射光将被部分偏振化。利用多层玻璃的连续反射效果即可将非偏振光转为线性偏振光。2.2 复屈折型将两片方解石晶体接合，入射光线会被分解为两道偏振光，称为平常光与非常光。2.3 二色性微晶型将具有二色性的微小晶体有规则地吸附排列在透明的薄片上，这是人工第一次做出偏光膜的方法。2.4 高分子二色性型利用透光性良好的高分子薄膜，将膜内分子加以定向，再吸着具有二色性的物质，此为现今生产偏光膜最主要的方法。这类吸收式的起偏器都是以膜(Film)或是板(Plate or Sheet)的形式存在，因此，通常又称之为偏光膜(Polarizing Film)或偏光板(Polarizing Plate or Sheet)。英文上另外一个更通俗的称呼是Polarizing Filter。1 偏振膜的发展过程为了更好地了解偏振玻璃的功能，我们有必要再来了解一下偏振膜的发展过程和它的分类方法：3.1 偏光膜的起源 偏光膜是由美国拍立得公司(Polaroid)创始人兰特(Edwin H. Land)于1938年所发明。六十年后的今天，虽然偏光膜在生产技巧和设备上有了许多的改进，但在制程的基本原理和使用的材料上仍和六十年前完全一样。因此，在说明偏光膜的制作过程的原理之前，先简单的叙述一下兰特当时是在什么情况下得到灵感，相信这有助于全面了解偏光膜的制作过程。 兰特于1926年在哈佛大学念书时看了一篇由英国的一位医生Dr. Herapath在1852年发表的论文，内容提到Dr. Herapath的一位学生Mr. Phelps曾不小心把碘掉入the solution disulfate of quinine，他发现立即就有许多小的绿色晶体产生，Dr. Herapath于是将这些晶体放在显微镜下观察，发现当两片晶体相重叠时，其光的透过度会随晶体相交的角度而改变，当它们是相互垂直时，光则被完全吸收；相互平行时，光可完全透过。 这些碘化合物的晶体非常小，所以在实际应用上有了很大的限制，Dr. Herapath花了将近十年的时间来研究如何才能做出较大的偏光晶体，可是他并没有成功。因此，兰特认为这条路可能是不可行的，于是他采用了以下的方式：兰特把大颗粒晶体研磨(ball mill)成微小晶体，并使这些小晶体悬浮在液体中。将一塑料片放入上述的悬浮液中，然后再放入磁场或电场中定向。将此塑料片从悬浮液中取出，偏光晶体就会附盖在塑料片的表面上。将此塑料片留在磁场或电场中，干燥后就成为偏光膜。 兰特的方法是将许多小的偏光晶体，有规则的排列好，这就相当于一个大的偏光晶体。他应用上述的方法，在1928年成功的做出了最早问世的偏光膜J片。这种方法的缺点是费时、成本高和模糊不透明。但兰特已经发现了制造偏光膜的几个重要因素：(1)碘 (2)高分子 (3)定向(Orientation)。经过不断的研究改进，兰特终于在1938年发明了到现在还在沿用的制造方法,其制法如下：首先把一张柔软富化学活性的透明塑料板(通常用PVA)浸渍在I2 / KI的水溶液中，几秒之内许多碘离子扩散渗入内层的PVA，微热后用人工或机械拉伸，直到数倍长度，PVA板变长同时也变得又窄又薄，PVA分子本来是任意角度无规则性分布的，受力拉伸后就逐渐一致地偏转于作用力的方向，附着在PVA上的碘离子也跟随着有方向性，形成了碘离子的长链。因为碘离子有很好的起偏性，它可以吸收平行于其排列方向的光束电场分量，只让垂直方向的光束电场分量通过，利用这样的原理就可制造偏光膜。时下最通用的偏光膜是兰特在1938年所发明的H片，一直沿用至今。3.2 偏光膜的种类及发展： 偏光膜的应用范围很广，不但能使用在LCD做为偏光材料，亦可用于太阳眼镜、防眩护目镜、摄影器材之滤光镜、汽车头灯防眩处理及光量调整器，其它尚有偏光显微镜与特殊医疗用眼镜。为了满足轻量化及使用容易的要求，偏光膜的选择以高分子二色性型为主，这类起偏材料的种类有四： 3.2.1 金属偏光膜将金、银、铁等金属盐吸附在高分子薄膜上，再加以还原，使棒状金属有起偏的能力，现在已不使用这种方法生产。3.2.2 碘系偏光膜PVA与碘分子所组成，为现今生产偏光膜最主要的方法。3.2.3 染料系偏光膜将具有二色性的有机染料吸着在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。3.2.4 聚乙烯偏光膜用酸为触媒，将PVA脱水，使PVA分子中含一定量乙烯结构，再加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。 通过以上的介绍，我们可知，一直以来偏光膜均是将具有二色性的有机染料涂覆在聚乙稀醇上进行拉伸定向而成。在玻璃工业飞速发展的今天，我们能否借助在线沉积镀膜技术生产出玻璃偏振产品，这有待于玻璃行业的科技工作者的进一步研究，相信在不久的将来，必将有更多更好的技术面世，为推动我国的汽车工业和玻璃工业的发展做出贡献。参考文献 1. 张三慧编大学物理学第2版，清华大学出版社2. 黄士萍编玻璃与玻璃制品生产加工技术及质量检验标准规范实务全书2003年版，三秦出版社3. 鲁云编先进复合材料，机械工业出版社作者简介焦大勇 Jiao Dayong 性别：男 出生年月：1964-03-13籍贯：辽宁省沈阳市 职称：工程师作者单位：格兰特工程玻璃（中山）有限公司 GRAND ENGINEERING GLASS (ZHONGSHAN)CO.,LTD通讯地址:广东省中山市国家火炬高新技术产业开发区火炬大道 邮政编码：528437联系电话电子邮箱：过水玻璃加工设备防锈问题的探讨Water glass processing equipment over the antirust issue ofdiscussion焦大勇格兰特工程玻璃（中山）有限公司 528437摘 要：利用金属切削工艺中冷却液的原理，在玻璃加工过程中添加防锈剂，以解决设备的锈蚀问题。这将开辟玻璃行业过水机床用添加液解决防锈问题的先河。且这种方法简单实用，投入成本小。Abstract：Utilize metal cutting process coolant Principle, the Inhibitor be append to the glass processing ,in order to solve the corrosion of equipment problem. That would open the glass industry over water machine used to add liquid solution antirust precedent. This method is simple and practical, small input costs.关键词：玻璃设备 防锈剂 润滑Key words: Glass Equipment Inhibitor Lubrication 长期以来，玻璃加工过程中，设备的维护保养一直是令玻璃深加工厂家头痛的问题，怎样做好设备的维护保养工作，使生产设备发挥更大的作用呢，本文以创新的思路，提出解决过水设备的防锈问题，实为大胆的设想。在此把这一方法介绍给大家，希望能对大家的工作有所启发。金属加工与玻璃加工的异同金属的机械加工通常包括两种类型：金属的去除和金属的变形。前者作业是靠刃具把金属从被加工件上除掉；后者则是用模具使金属在应力下塑性变形，如轧、 拉拔、冲压、 挤压等。而玻璃加工基本上就是利用一些玻璃机械对玻璃的型体或表面进行一些处理，比如切割，磨边、钻孔、开缺、钢化、镀膜、丝印、夹胶等。虽然两种加工方式有很大的不同，但有一点是一样的，就是都要用到加工设备。而对于玻璃加工中的磨边、钻孔等工艺，要求在加工时用大量的有一定压力的水流，冲除玻璃加工时产生的大量的玻璃粉末，以保证玻璃表面不被这些粉末划伤。由于有大量的清水通过设备，势必对设备的运动部件（直线滑块、滚珠丝杠等）造成影响，产生锈蚀，甚至损坏这些部件，影响加工的精度。我单位就有几条磨边生产线和钻孔设备因为这一原因，损坏了直线滑块和滚珠丝杠，更换这些部件花销很大且要用很长的时间，给生产造成了很大的影响。加工设备的润滑特点：世界金属加工油液占世界总润滑油量5以上，而且从以油基为主，逐步向水基发展。在国外金属加工液中，切削液一直占有较大比例，一般为50左右。金属加工液分类常按金属加工方法分为切削液和成型液两大类，或按油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类。我国目前亦大多沿用此分类。一般习惯地把金属去除作业所用的润滑剂称为切削液，而把金属变形用的润滑剂称为金属加工工艺用液体。金属加工液则是泛指上述两类加工、作业用润滑剂。近年来，金属切削液的发展和变化主要是在水溶性液体领域(2、3类)，由于这类液体以水为基质，其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)。等量的水吸收一定 热量后，比油的温升要慢得多，从而提高了冷却效果，且可减少油雾，因此水基切削液的用量增大。那么如何解决玻璃加工设备运动部件的防锈问题呢？我们知道，设备的正常运行要有很好的表面润滑做保障，润滑就是利用一类材料使两表面间相对运动流畅,这类材料就是润滑剂，润滑一般情况下主要是用靠油脂类来完成的。但在我们的玻璃加工机械中有一主要问题是这些油脂不能沾污玻璃表面。那么对于过水设备的润滑就会有一个很高的要求。机械加工用的车床在加工零件的时候要用冷却液进行冷却，也存在机件防锈和润滑的问题，通常的处理方法是在冷却水中加入防锈液。一般情况下，大部分防锈液除具有防锈性能，还有一定的润滑性和清洗性。如果我们借助于这种理念，在玻璃加工设备上也用这种防锈液，若防锈液在玻璃的表面不会有残留的话，就基本上可以解决机件过水生锈的问题。我们在这种思想指导下，选用了西安某化工科技实业有限公司生产的高效环保通用防锈剂，进行了大量的对比实验，观察效果良好。以下是实验数据：项 目指 标外 观淡黄色液体PH值8.0-10.02%水溶液防锈性试验h一级灰口铸铁35 2RH95%单片96小时叠片8小时腐蚀性试验552全浸h一级灰口铸铁72小时紫铜24小时LY12铝8小时这种防锈剂由有机杂环多元羧酸、增效剂、特殊表面活性剂等复合反应而成，不含硫、氯、酚、磷、钼、硼、钡，不含苯甲酸和苯磺酸系列，不含亚硝酸盐。其特殊的有机生物结构，可在被保护零件表面中形成极薄的吸附膜，长期稳定地阻止金属氧化腐蚀。具有优异的防锈性能，使用浓度低，水溶性好，金属表面不留痕迹，应用范围广，价格低等特点，尤其适用于铸铁、钢件、铝材、铜材等多金属防护。我们用该种防锈剂按10%的比例添加到设备的循环水槽中，解决了设备运动部件的防锈问题。需注意的问题由于水基液特别是乳化易生菌腐败，所以抗菌能力是其重要的性能指标，但过去在我国并未引起重视，也没有将其做为水基液的质量指标加以采用。现在国外已有一些简易的测定方法，有条件的单位应尽可能加以应用。大型加工设备常采用水池循环系统。这类循环系统的液体不停地循环使用，水池寿命十分重要。延长水池寿命除了防锈液的质量和合理使用外，防锈液的维护也是重要的因素。其维护工作主要包括以下几项。 (1) 确保液体循环路线的畅通 及时排除循环路线的粉末、霉菌粘液、溶液本身的分解物、砂 轮屑，以免造成堵塞。 (2) 抑菌 防锈液(特别是乳液)抑菌生长的重要性是人所共知的。可采用定期投入杀菌剂 和用超微过滤等手段抑制细菌的繁殖。 (3)防锈液的净