Багатошарове обігрівне авіаційне скління

Реферат: Багатошарова обігрівна конструкція авіаційного скління складається з скляних пластин, з'єднаних між собою органічним адгезивом. Принаймні одна з пластин покрита електропровідним прозорим шаром до якого приєднаний електропровід живлення. Електропровід живлення приєднаний до покриття, які з місцем його з'єднання з покриттям герметизовані термостійким кремній-органічним клеєм з термопровідним електроізолюючим наповнювачем. UA 79860 U (12) UA 79860 U UA 79860 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до ударостійких виробів конструкційної оптики і може бути використана для скління літаків. Відоме авіаційне скління, в якому з метою забезпечення ударостійкості використовують багатошарові конструкції, в яких використані шари силікатного скла, між якими розміщено полімерний адгезив (полівінілбутиральна плівка) [1]. Поєднання крихкого та міцного силікатного скла з еластичним полімером забезпечують високу ударостійкість і прозорість скління. Недоліком аналогу є те, що така конструкція не забезпечує прозорість скління при низьких температурах, коли можливе виникнення на поверхні оптичного вікна льодових кристалів, або при виникненні роси. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип, є багатошарове обігрівне вікно [2], в якому для нагрівання використовується прозорий електропровідний плівковий шар, що розміщений по меншій мірі на частині вікна, і в ньому виділяється тепло за рахунок ефекту Джоуля. Нагрівач скла має тонкий шар окису індію легованого окисом олова, на який нанесена струмопровідна паста, до якого припаяний металічний електропровід. Всі листи з'єднані за допомогою полімерного адгезиву (полівінілбутиральної плівки). Така конструкція багатошарового вікна має можливість під дією електричного струму прогріватись, що забезпечує надійну роботу в умовах знижених температур і вологості. Недоліком прототипу є те, що в місцях з'єднання електричних контактів виділяється більша кількість теплової енергії і скляні пластини отримують тепловий удар. При багатократних повторах цього процесу, на склі виникають мікротріщини, які поступово розвиваються, а при додатковому механічному ударі таке вікно руйнується. Задачею запропонованої корисної моделі є створення багатошарового обігрівного авіаційного скління підвищеної стійкості та надійності. Поставлена задача досягається тим, що пропонується багатошарова обігрівна конструкція авіаційного скління, яка складається з скляних пластин, з'єднаних між собою органічним адгезивом, хоча б одна з пластин покрита електропровідним прозорим шаром, до якого приєднаний електропровід живлення. Згідно корисної моделі електропровід живлення приєднаний до покриття. Електропровід та місце його з'єднання з покриттям додатково герметизовані термостійким кремній-органічним клеєм з термопровідним електроізолюючим наповнювачем. Позитивний ефект запропонованого технічного рішення полягає в тому, що додаткова герметизація термостійким кремній-органічним клеєм з термопровідним електроізолюючим наповнювачем забезпечує рівномірний розподіл теплової енергії в контактах і додатково їх захищає від впливу зовнішніх факторів (вологи і т. д.), крім того, шар термопровідного і термоміцного матеріалу є елементом додаткового механічного зміцнення елементів конструкції. Новизна запропонованої корисної моделі обумовлена сукупністю відомих та вперше запропонованих складових та ознак цього технічного рішення. Запропонована конструкція (фіг.) складається з кількох скляних пластин. Зовнішні пластини зі загартованого хімічно зміцненого флоат скла (1, 2), на якому виконано провідний прозорий шар двоокису індію легованого окисом олова (3), електропровідні доріжки (4), до яких припаяні проводи електроживлення (5). На електричні з'єднання та доріжки (4) нанесено термостійкий кремній-органічний клей (6) з термопровідним електроізолюючим наповнювачем. Скляні пластини з'єднані між собою органічним прозорим адгезивом (7). При необхідності підвищення механічної міцності скління кількість пластин силікатного скла може бути збільшена та крім того можуть бути додані пластини орієнтованого органічного скла. Запропонована конструкція виготовляється за наступною технологічною схемою: скляний лист, на якому планується створення електропровідного обігрівного шару, хімічно обробляють в розчині плавікової кислоти і видаляють 20-50 мікрон поверхневого шару. Тривалість обробки залежить від концентрації плавікового розчину, і тому попередньо визначається на експериментальних зразках для забезпечення заданого рівня шару, що видаляється. Після цього на поверхню хімічно оброблених листів наноситься шар електропровідного прозорого окису індію легованого окисом олова, впалюють пасту для створення електропровідних доріжок. Скляні пластини зміцнюють загартуванням. Потім до доріжки припаюють електропровід живлення. В якості герметизуючого термостійкого кремній-органічного клею обрано клей К-300, К-400 з наповнювачем або порошку окису хрому, або окису титану, або окису нітриду бору з додатковим введенням 20 об. % алмазного синтетичного мікропорошку в якості термопровідного електроізолюючого наповнювача. На доріжки та місця припаювання доріжок до проводу наносять шар клею та полімеризують протягом 48 годин. Підготовані пластини з'єднують між собою полівінілбутиралем, що дозволяє отримати багатошарове обігрівне авіаційне скління. 1 UA 79860 U 5 10 15 20 25 30 Приклад реалізації. Скляний лист флоат скла товщиною 5 мм, на якому планується створення електропровідного обігрівного шару, хімічно зміцнили в розчині плавікової кислоти. Після цього на поверхню хімічно оброблених листів наносять шар електропровідного прозорого окису індію легованого окисом олова. На поверхню наносять срібловмістну пасту в вигляді доріжок, яку термічно відпалюють при температурі 620-680 °C для відновлення срібла і в гарячому стані різко охолоджують для загартування і зміцнення скла. Потім до доріжок припаюють електропровід живлення. Як герметизуючий термостійкий кремній-органічний клей обрано клей К-300 або К-400 з наповнювачем порошку окису хрому, або окису титану з додатковим введенням 20 об. % алмазного синтетичного мікропорошку, як термопровідний електроізолюючий наповнювач. На доріжки та місця припаювання проводу до доріжок наносять шар клею та полімеризують протягом 48 годин. Підготовані пластини з'єднують між собою полівінілбутиралем, що дозволяє отримати багатошарове обігрівне авіаційне скління. Порівняльні випробування з прототипом показали, що запропонована конструкція забезпечує надійне багаторазове нагрівання без утворення мікротріщин. Було встановлено, що для прогріву від мінус 60 °C до плюс 20 °C необхідно 2 хвилини. Багаторазовий (100 циклів) або прискорений (до 1 хвилини) прогрів-охолодження не викликав появи тріщин у склі. Прогрів за одну хвилину є небажаним тому, що викликає руйнування адгезиву. Прогрів від мінус 60 °C до плюс 20 °C за 3 хвилини вже викликав розтріскування скла. Безпечним режимом був нагрів протягом 10 хвилин. Позитивний ефект було забезпечено новими складовими елементами конструкції (елементи герметизації місць припаювання проводу живлення до доріжок) відповідно до запропонованого технічного рішення. Таким чином, експериментально було встановлено корисність запропонованої конструкції авіаційного скління. Джерела інформації: 1. Богуславский И.А., Минаенко Н.Г., Солинов В.Ф., Мызин Н.А., Красовская И.М., Веремеенко Н.С., Чуприков В.А. Ударопрочное многослойное изделие конструкционной оптики, патент Российской Федерации на изобретение №1802597 от 20.11.1995. 2. Шоссад П., Гоффэн Г., Легуа В. Многослойное обогреваемое окно с улучшенным обзором, патент Российской Федерации на изобретение № 2394399 от 10.08.2009. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Багатошарова обігрівна конструкція авіаційного скління, яка складається з скляних пластин, з'єднаних між собою органічним адгезивом, хоча б одна з пластин покрита електропровідним прозорим шаром, до якого приєднаний електропровід живлення, яка відрізняється тим, що електропровід живлення приєднаний до покриття, який з місцем його з'єднання з покриттям додатково герметизовані термостійким кремній-органічним клеєм з термопровідним електроізолюючим наповнювачем. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2