一般航空飞机用的什么玻璃？

航空飞机的玻璃按性质和用途，可区分为航空有机玻璃、航空无机玻璃、复合玻璃和中间层材料四大类。1、航空有机玻璃
有机玻璃俗称明胶玻璃，一般是指**酸甲酯类的本体聚合物。它是一种无色透明的热塑性塑料。其航空品级不仅已广泛用来制作各型飞机的座舱盖、风挡、观察窗等透明件，而且也是**玻璃等复合玻璃的组成部分，长期以来一直作为飞机透明件的主要透明材料。由于飞机的飞行速度和高度不断提高，对航空透明件的要求也相应地提高，因此出现了许多新的有机玻璃品种。当前在国产飞机上使用的主要品种有增塑的浇铸有机玻璃板，如yb-2yb-3；共聚的浇铸有机玻璃板，如yb-4；不增塑的定向有机玻璃板，如dyb-2；共聚的定向有机玻璃板，如dyb-4，mdyb-4。航空有机玻璃性能上的主要优点有：（1）具有优异的光学性能。由于它是无定型透明的均质塑料，而且表面便于磨光和抛光，所以板材和制品都具有非常良好的光学性能。如它的透光率为91%~93%，不仅优于其他透明材料，而且比硅酸盐玻璃高10%以上；它的影像变动较小，较少出现光学畸变，表面出现的光学缺陷或表面产生的影响光学性能的其他缺陷，一般可用磨光和抛光等方法除掉。（2）比重小，强度好。航空有机玻璃质轻而且坚韧，比重为1.18，比水略重，比硅酸盐玻璃轻一倍多，比钢铁轻六倍多，这对减轻飞机重量非常有利。它的脆性比硅酸盐玻璃小的多，可以用来制作结构件，且制件有一定的抗冲击和震动能力；它的抗拉强度大于63.7mpa，压缩强度大于127.4mpa，静弯曲强度大于117.8mpa，基本上满足了飞机结构材料的要求。（3）具有良好的耐气候性。老化试验证明，航空有机玻璃耐气候性比一般塑料优越，以yb-3为例，在广州经过五年大气老化试验，透光率仅从91.5%下降到89%，常温抗拉从77.6mpa下降到70.8mpa，拉伸弹性模量从3005mpa变为3009mpa。总之在塑料之中，除了氟塑料以外，很少有其他塑料有如此良好的耐大气老化性能。（4）具有优良的热塑和加工性能，易于加工成型。加热到一定温度以后，有机玻璃软化变成高弹态，依赖于模胎和夹具，可以获得各种复杂的几何形状，冷却后即可定型。同时它的原板和成型后的毛坯，可用各种机械加工方法，如车、铣、刨、磨、抛光、钻孔、铰孔、锯割等进行加工。但是，航空有机玻璃也有一些明显缺点：（1）表硬度不高，溶液出现划伤、擦伤。航空有机玻璃的表面硬度一般在布氏硬度17~25kgf/mm2之间，比硅酸盐玻璃低得多，接近于铝，因此容易引起划伤、擦伤等。特别是带有棱，角的固体颗粒或固体，与航空有机玻璃接触时，极易造成伤痕。在装拆机件的操作中，也容易损伤座舱盖玻璃。在沙漠地区附近的机场，砂粒划伤座舱盖玻璃的现象时有发生。据调查，在提前更换座舱盖玻璃中，划伤、擦伤占有相当大的比例。（2）对缺口和应力集中相当敏感，抗裂纹扩展能力不够。浇铸有机玻璃在室温及低温下仍属于脆性材料，因此岁缺口和应力集中仍然是敏感的，耐疲劳性能不好，抗裂纹扩展能力不高。板材和制件表面的任何机械划伤，或工作损伤均会降低其强度，如深0.1mm的划伤会使冲击强度下降60%以上。材料中，特别是边缘部分一旦生成裂纹，往往只要施加小的额外能量就会导致破坏—低应力脆断。零件中存在着稍大的内应力或装配应力，就会诱发银纹，甚至裂纹。（3）较容易引起银纹。“银纹”是一种细微裂纹，因其在光照下显示一中银白色，故称之为银纹。材料或零件表面受到较大的拉伸应力，或者受到溶剂或**物质的侵蚀会产生银纹。材料成形加工过程，或零部件制作装配过程中有所不当，接触溶剂或形成较大拉伸应力等，均会导致银纹。溶剂银纹是无规的，纯应力银纹和应力—溶剂银纹垂直于拉伸应力方向排列。银纹不但降低有机玻璃的透光率，银纹发光严重影响观察，而且材料产生银纹后也引起强度某种程度的降低。所以，银纹同裂纹一样，也是导致座舱透明件提前更换的重要原因之一。（4）热膨胀系数大，导热性差，容易形成大的温度应力。有机玻璃的线膨胀系数比金属材料大得多，如果有机玻璃零件你住哪个在金属框架内而没有足够的热间隙，材料的膨胀或收缩收到限制，便会产生应力集中。飞机座舱内温度一般为16~25℃，而玻璃外表面温度在零下60℃到一百多度之间变化。这种温度变化，必然会产生很大的温度应力，这些应力和残余应力及正常的使用应力叠加，会大大加速座舱盖玻璃的破换过程。（5）材料性能受温度影响大。材料的拉伸强度，弯曲强度及弹性模量随温度升高而迅速降低，而延伸率和韧性随温度升高而明显提高。如yb-3和yb-4在100℃时的拉伸强度与20℃时相比，分别降低60%和70%。在0℃以下，有机玻璃拉伸断裂通常表现为脆性破坏。较高温度下，材料具有较好的韧性，破坏呈现脆性到韧性的转变。（6）大气和环境等对其性能影响。有机玻璃虽然在塑料中耐老化性能较好，但它毕竟是高分子材料，在大气中长期暴露时受到热、光、潮湿等因素的作用也发生明显的老化，物理和力学性能明显降低。老化的速率和程度随材料的组成和状态不同而有所差异，如含亲水基团的共聚有机玻璃吸水性强，吸水后抗银纹性、物理性能、力学性能等均会明显地劣化。即使在室温潮湿条件下存放一年，其热变形温度比初始值降低约10℃。定向有机玻璃的耐老化性能比同牌号非定向的好。由于有机玻璃具有前述的一些优异性能，所以广泛地用来制作航空透明件。但是由于它还存在上述一些不足，特别是随着飞机性能的不断地提高，浇铸有机玻璃显得越来越难于适应使用要求了，于是就产生了定向有机玻璃。定向有机玻璃是用浇铸有机玻璃加热到高弹态进行拉伸，再冷却到玻璃态而制成的。受拉伸的聚合物大分子沿拉伸方向进行取向，使某些物理性质和力学性质明显改善。如室温抗应力—溶剂银纹性能比浇铸有机玻璃高2~3倍，冲击强度增加一倍以上，断裂韧度提高1~2倍。不易产生银纹，被**或弹片击穿时不会形成辐射状裂纹。耐疲劳性能好，抗老化能力强，国外已经做到与飞机同寿使用。定向有机玻璃适宜制造强度要求高的增压座舱透明件，将成为飞机使用的最重要的透明材料。2、航空无机玻璃
航空无机玻璃主要有空用硅酸盐玻璃和增强硅酸盐玻璃两大类。（1）航空硅酸盐玻璃 它们是以二氧化硅为主要成分的无色或淡绿色的无机透明材料，一般要进行退火处理，以防脆裂。按化学成分、制造方法和物理性能，又可区分为普通磨光玻璃、浮法玻璃、高透光率磨光玻璃和铝硅酸盐玻璃等几个品种。它们有很好的耐热性、耐磨性、耐气候性、化学稳定性及很宽的工作稳定范围。但是由于它们一般都相当脆，收撞击或震动等时容易破碎，所以在航空上很少单独使用。通常将它们制成钢化玻璃或化学增强玻璃，并且往往以多层玻璃复合，或和透明塑料复合等形式应用。普通磨光玻璃和高透光率磨光玻璃已用于制造各种类型飞机的**玻璃及航测机玻璃。普通磨光玻璃可k9磨光玻璃可以在**钾和**钠的熔盐中进行离子交换，制成化学增强玻璃。（2）航空增强硅酸盐玻璃 它们是经表面增强的硅酸盐玻璃。按其化学成分和增强方法有可区分为钢化玻璃和化学增强玻璃。它们除具有退火硅酸盐玻璃的一些特性外，还具有强度高，抗冲击性能好等特点。钢化玻璃的强度比退火的硅酸盐玻璃高2~3倍，破坏后呈颗粒状，不易伤人，价格也比较便宜。化学增强玻璃的强度比退火硅酸盐玻璃高6~7倍，但价格比较高。增强玻璃通常与多层玻璃层合，或与透明塑料复合的形式使用，适宜制造防鸟撞玻璃或**玻璃。3、复合玻璃
复合玻璃主要是指**玻璃，防鸟撞玻璃和电加温玻璃。也可以按其材料、组成和用途区分为层合玻璃，玻璃—塑料复合透明材料和电加温玻璃。（1）层合玻璃 它是由两层或多层退火的或增强的硅酸盐玻璃，用透明的中间层材料粘合而成的安全玻璃。其主要特点是抗冲击，破坏时碎片不飞溅，能保持结构的完整性。通过改变材料和结构等手段，可制成适应不同使用要求的层合玻璃，以防鸟撞，**或作其他用途。当前总共有三十多个品种的层合玻璃分别在歼击机，运输机和航空测绘机上应用。（2）电加温玻璃 电加温玻璃是在层合玻璃或复合透明材料外层玻璃的内表面涂积一层具有半导体性质的透明金属氧化物膜，或在中间层材料中配置电阻丝，使其具有电加热性能的玻璃。电加热元件主要有三种：（1）电**膜：磨层牢固，喷涂工艺简单，但均匀性较差。（2）氧化铟锡膜：磨层牢固，均匀性好，电阻范围宽，但成本较高。（3）电阻丝：均匀性好，但工艺复杂，容易产生折光。电阻丝和**膜电加温玻璃已有二十多中规格应用与轰炸机和运输上。氧化铟锡膜电加温玻璃正在使用。电加温玻璃能够去除积在其上的冰或水雾，也能防止在其上积冰或水雾，保证玻璃有良好的透明性。4、中间层材料
中间层材料又称胶合材料，胶片或中间膜，用作复合玻璃的胶合层，主要有以下几种品种：（1）c-413中间膜。它又称pvb中间膜或413胶片，是由聚乙烯醇缩丁醛和癸二酸二丁酯增塑剂的**，用流延法制成的膜。透光率高，与玻璃的粘接力较强，柔性和工艺性均好，但耐热性和高温性能差。使用温度通常为-60℃~60℃，经热处理的使用温度可进一步提高。它广泛用来制造鞥和玻璃，应用于歼击机，轰炸机和运输机上。经热处理的c-413中间膜也已用来制造如歼七ⅱ型等高速歼击机的前风挡玻璃。（2）e-813中间膜。也是一种pvb膜，又称813胶片，是由聚乙烯醇缩丁醛树脂经挤压制成的片材。透光率高，与玻璃的粘接性能好，耐热性和高温性能较好，但低温柔性差。适宜制造使用温度较高的的层合玻璃。采用的e-813胶片中间膜层合玻璃可在-60℃~150℃使用。高速飞机的前风挡玻璃已开始用e-813中间膜的层合玻璃。（3）改性聚乙烯醇缩丁醛中间膜 它又称e-813-8中间膜或改性813胶片，是由聚乙烯醇缩丁醛树脂，癸二酸二丁酯增塑剂和偶联剂的乙醇溶液经流延制成的薄膜。有不含偶联剂的c-813-8中间膜和含偶联剂的jyd-l9中间膜两个品种。耐热性、低温柔韧性和力学性能介于c-413和e-813中间膜之间，工艺性能较好。改性pvb中间膜有较好的粘接力和耐久性，这两种中间膜制成的层合玻璃可在-60℃~140℃使用，已用于高速歼击机，如歼七ⅰ型飞机的前风挡玻璃。（4）gn-581灌注有机硅橡胶。它是以甲基**聚硅氧烷，甲基**硅树脂为基本成分的双组份无色透明**状态共聚物，直接灌注成形为中间膜。其熟化产物耐热性高，耐寒性好，在-100℃~150℃范围强度和弹性模量变化很小，低温柔性好。成型工艺较复杂，可灌注成形。强度低，粘接力差。需要表面处理剂提高与玻璃和有机玻璃的粘接力。它适宜制作耐热性要求较高的层合玻璃中间层，也可用来制作玻璃—塑料复合透明材料的夹层，可在-60℃~200℃使用，已用于制作歼击机的**玻璃和前玻璃。欢迎点赞，关注。 20210311