Зміцнене скло

Реферат: Зміцнене скло містить основу з неорганічного скла та композитний зміцнюючий шар, що адгезійно зв'язаний із поверхнею основи. Крім цього, композитний шар виготовлений у вигляді сітки або смуг регулярної структури з волокон, закріплених на основі полімерним зв'язуючим, які разом з основою утворюють склокомпозитну структуру. UA 93401 U (12) UA 93401 U UA 93401 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Пропонована корисна модель належить до конструкції зміцненого листового скла, призначеного для виготовлення з нього конструктивних елементів або з метою його використання для скління. Найбільш близьким до пропонованого за кількістю суттєвих ознак є зміцнене скло, що містить шар основи з неорганічного скла та захисний шар, який адгезійно зв'язаний із поверхнею основи [Патент України на KM № 2133, МПК 7 С03С17/28, опубл. 17.11.2003, бюл. № 11, 2003]. Згадане скло призначене для його використання як лобове скло автомобіля і містить захисний шар, нанесений на прикрайову ділянку уздовж краю скла по його периметру у вигляді смуги. Згадане скло має підвищену міцність лише по краю листа, але має недостатню міцність з боку інших ділянок поверхні скла, що обмежує його використання у конструктивних елементах та для скління великих поверхонь. В основу пропонованої корисної моделі поставлена задача створення такого захисного скла, яке б мало підвищену несучу здатність за рахунок створення склокомпозитної структури. Поставлена задача вирішується у пропонованому зміцненому склі, яке, як і відоме, містить основу з неорганічного скла та зміцнюючий композиційній шар, який адгезійно зв'язаний із поверхнею основи, а, відповідно до пропонованої корисної моделі, композиційний шар виконаний у вигляді сітки або смуг регулярної структури з волокон, закріплених на основі полімерним зв'язуючим, які разом з основою утворюють склокомпозитну структуру. Склокомпозитна структура дозволяє зменшити вірогідність виникнення лавинних тріщин і обумовлює їх зупинку, що суттєво підвищує несучу здатність конструктивного елемента з такого матеріалу. Особливістю пропонованої корисної моделі є і можливість введення барвників до полімерного зв'язуючого та викладання арматури - сітки або смуг регулярної структури з волокон - на кшталт геометричного орнаменту, що дозволяє використовувати також і декоративні можливості пропонованої конструкції. Суть пропонованої корисної моделі пояснюється графічними матеріалами. На фіг. 1 схематично показаний досліджуваний зразок пропонованого зміцненого листового скла. На фіг. 2 - показана діаграми деформування досліджуваних зразків пропонованого зміцненого листового скла. На діаграмі використані такі позначення: f - стріла прогину, т триплекс, e - триплекс з полімерним шаром, б - бороволокно; с - сталевий дріт; к - СВМволокно. Зразок пропонованого зміцненого листового скла містить два шари основи 1 - листового неорганічного скла, на поверхні якого закріплений полімерним зв'язуючим 2 захисний шар 3. При цьому захисний шар 3 виконаний у вигляді сітки або смуг регулярної структури з волокон. Як волокна армуючого матеріалу можуть бути застосовані металевий дріт, синтетичні волокна або подібні матеріали. Як полімерне зв'язуюче може бути застосований епоксидний компаунд. Для оцінки несучої здатності пропонованого зміцненого скла виготовляли серії зразків з однаковими геометричними розмірами. Кожний зразок складав основу 1 з двох пластини з неорганічного листового скла завтовшки 5,0 мм кожна. Пластини були з'єднані між собою полівінілбутиральною плівкою 0,4 мм завтовшки. На поверхню основи 1 з кроком 1,6 мм укладали волокна, які заливали шаром полімерного зв'язуючого 2 завтовшки 1,6-1,7 мм і втримували зразок до полімеризації зв'язуючого 2. Розміри кожного зразка в плані становили 200,0 × 20,0 мм. Як армуючі елементи у одній серії зразків використовували волокна 3 з високоміцних, але крихких бороволокон, у другій серії зразків - сталевий дріт  0,3 мм, у третій серії - арамідну нитку (СВМ-волокно). Також виготовляли для порівнювання серію зразків із скла-прототипу, в яких не використовували армуючі елементи, а на торцеві поверхні зразків було нанесено лише шар полімерного зв'язуючого завтовшки 1,6-1,7 мм (не показано). Механічні характеристики матеріалів, що складали склокомпозитну структуру, наведені в таблиці: 1 UA 93401 U Механічні характеристики компонентів композиції №№ пп Матеріал 1 2 3 4 5 6 5 10 15 Скло Полівінілбутиральна плівка Полімер Бороволокно Сталевий дріт СВМ-волокно Міцність МПа 215 σв, Модуль ГПа Юнга 70 Е, Деформація руйнування εр, % 0,3 25 0,2 160 7,5 3900 2000 4000 3,3 335 195 120 4,5 0,8 10,0 4,0 Кожний зразок серій випробували за схемою триточкового згину на випробувальній машині INSTRON-1126. Навантаження здійснювали з постійною швидкістю переміщення траверси, що складала 0,017 м/с. Зразки навантажували таким чином, щоб в армуючих елементах виникали напруження розтягу. У результаті досліджень було виявлено підвищення міцності армованих зразків за рахунок утворення склокомпозитної структури із застосуванням армуючих елементів. Несівна здатність склокомпозицій, армованої сталевим дротом, збільшувалася приблизно у 4,4-4,5 рази порівняно із зразками, в яких не використовували армуючі елементи, а СВМ-волокном - більше ніж у 5-6 разів. Таким чином, пропоноване зміцнене скло, на відмінність від скла-прототипу, має підвищену міцність не лише по краю листа, а і по всій поверхні скла за рахунок створення із шарів основи 1 та зміцнюючого шару 2, виконаного у вигляді полімерного зв'язуючого, армованого волокнами, склокомпозитної структури. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Зміцнене скло, що містить основу з неорганічного скла та композитний зміцнюючий шар, що адгезійно зв'язаний із поверхнею основи, яке відрізняється тим, що композитний шар виготовлений у вигляді сітки або смуг регулярної структури з волокон, закріплених на основі полімерним зв'язуючим, які разом з основою утворюють склокомпозитну структуру. 2 UA 93401 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 3