[发明专利]增强玻璃基的高强度低成本的增强结构分布

说明书

技术领域：

增强玻璃基包括纤维增强玻璃基和金属增强结构玻璃基。其特点在于增强结构分布于靠近玻璃基体表面的位置，但增强面的增强结构不外露。其复合制品的增强结构分布力学合理，产品具有强度高、性能好、成本低、重量轻等优点。能广泛的代替现有的玻璃、木材和塑料等的应用，广泛的用于建筑玻璃、中空玻璃、家具、门窗、生活用品、餐具、机械制造等领域。 

背景技术：

玻璃的硬度大、耐高温、耐磨、地壳含量非常丰富(地壳十几千米内的含量达65％)。这些性能都优于木材和塑料，而且木材和塑料的使用不利于环保。 

普通玻璃的抗压性差，容易破碎，破碎后容易伤人等缺点使其使用范围很大的减少。钢化玻璃和夹层玻璃受到大的撞击或压力后会自己破碎成很多小的碎块。 

增强玻璃基的出现克服了这些缺点，但增强玻璃基还是有不足之处。 

现有的纤维增强玻璃基的增强纤维结构分布都是均匀的分布于玻璃基体内。这种纤维增强玻璃基的强度大，但结构分布形式不是很合理，纤维增强结构层数多，增强纤维的比例含量大，会很大的增加原料的浪费，制作成本高，很难广泛地推广使用。 

现有的夹金属丝玻璃结构也不是很合理，抗压强度不是很强，因为抗压强度不是很强，所以其厚度较大，或增强金属结构比例大，从而质量重。 

现有的夹丝玻璃都是在玻璃基体的中间部夹一层金属网或金属丝。现在分析其受理过程。 

如图1所示，设玻璃基体1的厚度为10毫米。在中间部位5毫米处加入直径0.5毫米的金属网2。在玻璃基体金属网复合制品底部的两端有两个支撑点3和4。如果在玻璃基体金属网复合制品中段的上部受到一个压力5作用(由于玻璃基体金属网复合制品抗压性主要由玻璃基体和金属网决定，玻璃基体的抗压性已经固定，现在分析金属网受力中的作用。)。在受到压力5的作用后，在玻璃基体金属网复合制品中间的金属网的上部和压力5作用面的下部形成一个综 合受力挤压区6。 

缺点在于：综合受力挤压区6的受力面积小。如果压力5的力度过大，那就会出现综合受力挤压区6处的玻璃基断裂、玻璃基受挤压粉碎，粉碎的玻璃基脱落等现象。因此其抗压性比较差。 

发明内容：

纤维增强玻璃基和金属增强结构玻璃基的高强度低成本的增强结构分布。其特征在于增强结构分布于靠近玻璃基体表面的位置，但增强面的增强结构不外露。 

此种增强结构力学分布合理，综合受力挤压区6的面积比一般增强结构位于中间的综合受力挤压区6的面积有较大的增加。如图2、图3、图4所示的综合受力挤压区6的面积，比图1的一般增强结构位于中间的综合受力挤压区6的面积有很大的增加(为1.5倍以上)。其抗压强度就得到了增加。 

增强结构为多面增强和多层增强时(如图3和图4)，如果综合受力挤压区6处玻璃基断裂，玻璃基受挤压粉碎时，还能防止粉碎的玻璃基脱落等现象。综合受力挤压区6内的增强结构(如图3的2-1和图4的2-1、2-2)，还能增加综合受力挤压区6抗压能力，从而再次增加增强玻璃基的抗压能力。 

本产品优点有： 

1.强度高：从力学理论上分析。本结构分布的单层单面夹丝玻璃的抗压强度，为一般夹丝玻璃抗压强度的1.5倍以上。本结构分布的多层多面夹丝玻璃的抗压强度，至少为一般夹丝玻璃抗压强度的2倍以上。 

2.性能好：本结构分布的多层多面的夹丝玻璃在受到外力作用使玻璃断裂或破碎时，破碎玻璃脱落的现象比一般夹丝玻璃的少。且断裂或破碎后还有较强的抗压性能。 

3.成本低：如果为纤维增强玻璃时，一般的纤维增强玻璃基的增强纤维结构分布都是均匀的分布于玻璃基体内。纤维增强结构层数多，增强纤维的比例含量大，会很大的增加原料的浪费，制作成本高。本增强纤维结构分布于靠近玻璃基体表面的位置。其抗压强度相差不大，但省去中间部分的增强纤维，从而在很大程度上降低了产品的成本。 

4.产品重量轻：本结构分布的夹丝玻璃的强度较大，因此其厚度就会较低，其同等抗压强度的产品质量就会较轻。 

玻璃基体可以是带各种颜色图案、或无色、透明、或半透明、或不透明的各种类型的玻璃基体。 

增强结构为各种类的长纤维、纤维网、纤维布。或单质金属类、合金类的金属丝、金属网。 

增强结构加入前可以进行各种处理。使增强结构处理成带各种颜色的制品，或增加增强结构的性能。 

增强结构的热膨胀系数要接近或小于玻璃基体的热膨胀系数。纤维增强结构的耐受温度，或金属增强结构的融化或液化温度要高于玻璃基体的软化温度。 

增强结构可以为一层或多层。