除霜_隔熱鍍膜玻璃的性能設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)試驗(yàn)規(guī)范

第9卷第3期2003年09月真空與低溫VACUUM隔熱性能設(shè)計(jì)試驗(yàn)規(guī)范中圖分類號(hào)TK5132TB43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)10062708620030320157203TESTSPECIFICATIONFORPERFORMANCEDESIGNANDEVALUATIONOFGLASSCOATEDWITHDEFROSTINGANDHEATINSULATINGFILMCHANGTIANHAISCHOOLOFELECTRONICHEAT2INSULATINGPERFORMANCEDESIGNTESTSPECIFICATION1引言一方面,目前的汽車前后擋風(fēng)玻璃除霜大多采用熱風(fēng)電扇吹烘法和薄膜金屬絲通電加熱法,這2種方法的加熱效率都偏低,尤其是在北方寒冷地區(qū),除霜效果不理想并且熱風(fēng)電扇吹烘法易形成霧氣,影響視線薄膜金屬絲通電加熱法影響汽車的外觀。另一方面,普通的汽車擋風(fēng)玻璃幾乎對(duì)整個(gè)太陽(yáng)光譜都具有超過80的透過率,即其沒有隔熱效果,這給炎熱地區(qū)的汽車駕乘帶來(lái)許多問題。沃爾沃汽車公司的試驗(yàn)證實(shí)在炎熱的環(huán)境下駕駛車輛,司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間下降22,交通事故發(fā)生率會(huì)增加50。目前市場(chǎng)上流行的“太陽(yáng)膜”具有一定的隔熱效果,但它也存在一些缺點(diǎn),如易出現(xiàn)氣泡、老化等,其中最大的缺點(diǎn)是可見光透過率太低大多低于50,易引起交通事故。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局頒布的汽車用安全玻璃規(guī)定前擋風(fēng)玻璃的透光度須達(dá)到70以上1。也就是說,從法規(guī)上講,不容許在汽車前擋風(fēng)玻璃表面上貼太陽(yáng)膜。為了解決上述2個(gè)問題,本文作者開發(fā)研制了一種除霜、隔熱鍍膜玻璃2,3,它是利用低電壓磁控濺射工藝在透明浮法玻璃或鋼化玻璃表面上沉積一層氧化銦錫INDIUMTINOXIDE,ITO薄膜而制成。模擬試驗(yàn)表明普通的汽車若裝上這種玻璃,在13的寒冷環(huán)境下,通24V直流電不結(jié)霜在炎熱的夏季,駕駛室里的溫度可降低310同時(shí),前擋風(fēng)玻璃透光度遠(yuǎn)超過70。顯然,要想將除霜、隔熱鍍膜玻璃真正實(shí)用于汽車領(lǐng)域,除了繼續(xù)改進(jìn)其除霜、隔熱功能外,同時(shí)應(yīng)滿足收稿日期2003205226作者簡(jiǎn)介常天海1964,男,河南省羅山縣人,副教授,從事薄膜及光電子技術(shù)研究。158真空與低溫第9卷第3期汽車用安全玻璃標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)性能要求,必須適應(yīng)全天候使用環(huán)境。為此,在研制過程中不斷修改性能設(shè)計(jì)方案,反復(fù)進(jìn)行模擬試驗(yàn),以求該產(chǎn)品性能最佳化、實(shí)用化。本文將介紹其主要的的性能設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)試驗(yàn)規(guī)范。2除霜、隔熱鍍膜玻璃的性能設(shè)計(jì)21外觀要求距四周邊緣10MM以外的區(qū)域皆為外觀品質(zhì)保護(hù)區(qū)域,在該區(qū)域內(nèi)不容許有裂紋、崩邊及明顯劃痕目視時(shí)膜層色彩應(yīng)均勻,無(wú)明顯色差外觀品質(zhì)保護(hù)區(qū)域內(nèi)不容許有手紋暗印及直徑大于05MM的點(diǎn)狀缺陷氣泡、夾雜物、針孔等。22光電性能除霜、隔熱鍍膜玻璃的主要光學(xué)、電學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到可見光550NM透過率高于73紅外25M反射率高于70紫外隔斷率高于95表面方阻小于208。23除霜性能對(duì)于寬度為45CM的汽車擋風(fēng)玻璃,當(dāng)其熱面環(huán)境溫度為1030、冷面環(huán)境溫度為13、環(huán)境濕度為5080時(shí),在其寬度方向通24V直流電可使玻璃表面不結(jié)霜。24隔熱性能在炎熱的夏季,與相同規(guī)格尺寸的普通汽車擋風(fēng)玻璃未經(jīng)過任何性能改進(jìn)處理相比,除霜、隔熱鍍膜汽車擋風(fēng)玻璃可降溫3以上。25環(huán)境適應(yīng)性能要求除霜、隔熱鍍膜汽車擋風(fēng)玻璃完全適用于全天候的自然環(huán)境,在一定的磨損、潮濕、高低溫度交變、酸堿腐蝕等工況下,其光電性能、除霜性能、隔熱性能保持不變,且外觀也應(yīng)無(wú)明顯變化。3除霜、隔熱鍍膜玻璃的性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)規(guī)范31外觀檢查將除霜、隔熱鍍膜汽車擋風(fēng)玻璃產(chǎn)品以80角斜靠在支撐體上,人距離產(chǎn)品35M,在陽(yáng)光照射下,目視產(chǎn)品全表面,檢查膜層色彩均勻性,并在近處目視檢查手紋暗印、裂紋、崩邊、劃痕及點(diǎn)狀缺陷等。32光電性能指標(biāo)檢測(cè)可見光透過率和紫外隔斷率用LAMBDA9型紫外可見近紅外分光光度計(jì)或其同類儀器測(cè)定,紅外反射率用FT2IR1600型紅外光譜儀或其同類儀器測(cè)定,表面方阻用SZ82型數(shù)字式四探針測(cè)試儀或其同類儀器測(cè)定。33除霜性能試驗(yàn)本試驗(yàn)須按下述程序進(jìn)行。1在溫度為1030、濕度為5080的環(huán)境中,放置一臺(tái)上蓋板面積超過1500MM550MM的冰柜,在其制冷室中放置1臺(tái)長(zhǎng)城牌FTI7240型或類似結(jié)構(gòu)電風(fēng)扇,電風(fēng)扇的吹風(fēng)方向向上2用厚30MM的聚氨酯泡沫板作一塊冰柜上蓋板,在其正中部位開一尺寸為1300MM300MM的孔,用尺寸為1500MM450MM的除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品覆蓋該孔,膜層向上。在玻璃樣品的短邊接直流電源,在冰柜制冷室中,距離玻璃樣品下表面10MM處放置溫度儀的控溫探頭3開啟冰柜,預(yù)運(yùn)行4H,同時(shí)觀察制冷溫度和玻璃樣品表面結(jié)霜情況4將電風(fēng)扇置于強(qiáng)風(fēng)檔,通過外接的交流調(diào)壓器控制吹向玻璃樣品下表面的風(fēng)速,將制冷溫度控制于13左右5用紗布擦除玻璃樣品上表面已結(jié)的霜層,然后等待10MIN或更長(zhǎng)的時(shí)間以讓玻璃樣品上表面結(jié)滿霜層6啟動(dòng)直流電源,對(duì)玻璃樣品通24V直流電壓,進(jìn)行加熱除霜,持續(xù)時(shí)間至少60MIN。觀察、記錄除霜情況,要求10MIN后,除霜面積占玻璃樣品總面積的50,30MIN后除霜面積占玻璃樣常天海除霜、隔熱鍍膜玻璃的性能設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)試驗(yàn)規(guī)范159品總面積的80,60MIN后,玻璃樣品表面基本不結(jié)霜。34隔熱性能試驗(yàn)本試驗(yàn)須按下述程序進(jìn)行。1首先要準(zhǔn)備好2只尺寸為1500MM450MM200MM的木盒壁厚至少為20MM、其尺寸為1500MM450MM5MM的除霜、隔熱鍍膜玻璃及普通玻璃樣品各1塊、2只相同牌號(hào)的溫度計(jì)2在室內(nèi)將2只溫度計(jì)分別置于2個(gè)木盒的底部,其放置相同以盡量消除系統(tǒng)誤差,同時(shí)讀取2只溫度計(jì)的示值應(yīng)完全相同,并將此示值作為隔熱試驗(yàn)的起始數(shù)據(jù)3用除霜、隔熱鍍膜玻璃覆蓋1只木盒,膜面朝下用普通玻璃樣品覆蓋另1只木盒在當(dāng)?shù)匮谉嵯募局械娜我庖磺缛?將2只木盒拿出室外,置于太陽(yáng)光直射之下4任取一合適時(shí)刻作為起始時(shí)間,每隔5MIN,讀取2只溫度計(jì)的示值,比較其溫度差異。整個(gè)過程應(yīng)持續(xù)至少60MIN5在不同的日子和同一日子的不同時(shí)段9001100、12001400、15001700,重復(fù)14程序并記錄。35耐濕性能試驗(yàn)試驗(yàn)必須在調(diào)溫調(diào)濕箱中進(jìn)行,條件濕度為952RH,溫度為502,時(shí)間為24H樣品尺寸為40MM40MM5MM。目測(cè)試驗(yàn)前后除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品的外觀變化,并用32節(jié)所規(guī)定的儀器檢測(cè)試驗(yàn)前后其光、電性能變化。36耐磨損性能試驗(yàn)用飽浸11乙醇丙酮混合溶液的脫脂棉團(tuán)以圓周運(yùn)動(dòng)方式在除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品的膜面擦拭300圈,再用蘸乙醇的紗布清洗干凈樣品尺寸為40MM40MM5MM。目測(cè)試驗(yàn)前后除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品的外觀變化,并用32節(jié)所規(guī)定的儀器檢測(cè)試驗(yàn)前后其光、電性能變化。37耐冷熱交變性能試驗(yàn)試驗(yàn)須在調(diào)溫調(diào)濕箱中進(jìn)行,條件為952RH,溫度302902,100個(gè)循環(huán)周期,在兩極端溫度分別保持至少5MIN樣品尺寸為40MM40MM5MM。目測(cè)試驗(yàn)前后除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品的外觀變化,并用32節(jié)所規(guī)定的儀器檢測(cè)試驗(yàn)前后其光、電性能變化。38耐酸性能試驗(yàn)在一至少300ML玻璃燒杯中裝滿濃度為6的HCL溶液,將尺寸為40MM40MM5MM的樣品浸入其中24H。目測(cè)試驗(yàn)前后除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品的外觀變化,并用32節(jié)所規(guī)定的儀器檢測(cè)試驗(yàn)前后其光、電性能變化。39耐堿性能試驗(yàn)本試驗(yàn)須按下述程序進(jìn)行。1依次將200G水和20GNAOH倒入300ML的玻璃燒杯,配制成濃度為10的NAOH溶液2將裝有NAOH溶液的燒杯放在電爐上加熱,同時(shí)用玻璃棒輕輕攪拌溶液至NAOH全部溶解并測(cè)試溶液溫度,通過交流調(diào)壓器控制加熱功率使溶液保持在6053將尺寸為40MM40MM5MM的除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品浸入其中24H,然后取出試樣,用自來(lái)水沖洗干凈。目測(cè)試驗(yàn)前后除霜、隔熱鍍膜玻璃樣品的外觀變化,并用32節(jié)所規(guī)定的儀器檢測(cè)試驗(yàn)前后其光、電性能變化。4結(jié)論本規(guī)范是基于多年的除霜、隔熱鍍膜玻璃的研制開發(fā)基礎(chǔ),其間經(jīng)歷了多次修改和完善。主要參考了1988年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)汽車用安全玻璃、上海市標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局1990年發(fā)布的上海市企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鍍膜裝潢玻璃以及多家企業(yè)關(guān)于ITO導(dǎo)電玻璃產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但不可否認(rèn)的是,本文作者的評(píng)價(jià)試驗(yàn)下轉(zhuǎn)第174頁(yè)174真空與低溫第9卷第3期JSOLARENERGY,2001,7163653762MARIANATALIARDIMAANO,TAKAYUKIWATANABETHECAPRIC2LAURICACIDANDPENTADECANECOMBINATIONASPHASECHANGEMATERIALFORCOOLINGAPPLICATIONSJAPPLIEDTHERMALENGINEERING,2002,223653773HIDEOINABA,KENJISATOLATENTCOLDHEATENERGYSTORAGECHARACTERISTICSBYMEANSOFDIRECT2CONTACT2FREEAINGBETWEENOILDROPLETSANDCOLDWATERSOLUTIONJINTERNATIONALJOURNALOFHEATMASSTRANSFER,1997,4013318932004趙鎮(zhèn)南,吳挺,時(shí)雨荃,等相變?nèi)闈{液的流變和傳熱性能研究J工程熱物理學(xué)報(bào),2001,2255895925HUXIANXU,ZHANGYINPINGNOVELINSIGHTANDNUMERICALANALYSISOFCONVECTIVEHEATTRANSFERENHANCEMENTWITHMICROENCAPSULATEDPHASECHANGEMATERIALSLUMESLAMINARFLOWINACIRCULARTUBEWITHCONSTANTHEATFLOWJINTERATIONALJOURNALOFHEATMASSTRANSFER,2002,45316331726姜勇,丁恩勇,黎國(guó)康一種新型的相變儲(chǔ)能功能高分子材料J高分子材料科學(xué)與工程,2001,1731731757徐偉亮水合乙酸鈉相變蓄熱研究J科學(xué)通報(bào),1999,1542882918陳傳福,習(xí)復(fù),潘增福,等一種新型貯能材料的研制及其應(yīng)用前景J中國(guó)空間科學(xué)技術(shù),1995,531369FELDMAND,SHAPIROMM,BANUD,ETALFATTYACIDSANDTHEIRMIXTURESASPHASECHANGEMATERIALSFORTHERMALENERGYSTORAGEJSOLARENERGYMAT,1989,1820121610CANTORSAPPLICATIONOFDSCTOTHESTUDYOFTHERMALENERGYSTORAGAJTHERMOACTA,1978,2663946上接第133頁(yè)39陳旭,張啟亮,劉慶,等正壓漏孔漏率校準(zhǔn)裝置的研制第十屆全國(guó)質(zhì)譜分析和檢漏會(huì)議文集C江蘇無(wú)錫中國(guó)真空學(xué)會(huì)質(zhì)譜與檢漏專業(yè)委員會(huì),20012840張滌新,李得天,張建軍,等正壓漏孔校準(zhǔn)裝置J真空科學(xué)與技術(shù),2001,15541WAELCHLIU,STOECKLIAL,RAPPF,ETALFUNDAMENTALLEAKCALIBRATIONSYSTEMFORGASLEAKSWITHADEFINEDPRESSUREDIFFERENCEOVERTHELEAKELEMENTJJVACSCITECHNOLA,1996,1431247上接第159頁(yè)具有局限性,尤其是耐濕、磨損、冷熱交