
近期,《中國機長》熱映,影片根據2018年5月14日四川航空3U8633航班組成功處置特情的真實事件改編,航班在執行重慶-拉薩航班任務中,由于駕駛艙擋風玻璃破裂,造成了后續一系列的危機,影片驚險刺激,危險重重。然而,影片的熱映也讓人們再次聚焦事件本身,造成這一幕幕險象的惡因——擋風玻璃,是一種什么樣的材料?為何會破裂?我們又該如何提高該玻璃的安全性?
擋風玻璃為何會自然破碎?
航空玻璃由專門開發的高強度玻璃和有機透明材料復合而成,具備足夠強度,以承受飛機座艙壓力、氣動載荷、機體結構載荷等;作為透明觀察窗,要具有良好的光學性能及抗鳥撞和防冰除霧等功能。

航空玻璃材料需經過非常嚴苛的破損安全驗證和疲勞驗證、測試,具有極高的抗壓強度和抗沖擊強度才能被采用。然而,為什么正常使用的航空玻璃,在高空會自然破裂呢?這是因為玻璃的安全性管理上出現了問題。安全性與強度是兩個不同的概念,都應得到足夠的重視。
所謂的安全性是指玻璃在使用過程中,在沒有明顯外力的作用下自我破裂的情況;在使用的過程中,受外界因素影響大,玻璃表面造成了不可恢復的缺陷將觸發這一問題。
航空玻璃由多層化學強化玻璃復合而成,在玻璃中存儲大小不同的應力形成的強化玻璃差異很大,當應力層深度及應力大小不足時,難以抑制裂紋的產生及擴展,會導致整個玻璃強度不足;但設計的玻璃存儲能量的能力不足或存儲能量與能力不匹配時,在玻璃表面出現不可恢復的缺陷時,會促進玻璃的安全性快速下降,導致玻璃不再需要外力的情況下就會自我破裂、瓦解(見下面動圖)。因此要很好的控制強化玻璃的應力穩定和安全性閾值。

什么才是導致航空玻璃在使用過程中出現不可恢復的缺陷的原因呢?航空玻璃長期受紫外線照射,導致航空玻璃夾層高分子材料老化;應用場景惡劣造成玻璃表面微小劃痕;溫度變化造成熱脹冷縮;氣壓變化造成應力分布變化;空氣對玻璃的侵蝕叫風化等等,這些都可能會導致觸發安全性的缺陷。
因此,如何從源頭上提高玻璃在后續使用過程中抵御缺陷的能力,保證化學強化玻璃強度的穩定性則變得極其重要!玻璃是脆性材料,具有滯后特點的安全性比強度更重要!
如何提高玻璃安全性?
提高玻璃抵御缺陷的能力,要從玻璃的原材料入手,鋰鋁硅玻璃具有極高的表面硬度、彈性、較低的熱膨脹系數是航空玻璃的最佳選擇;玻璃的化學強化離不開“鹽浴”,而鹽浴隨著不斷使用,從玻璃中釋放出來的“垃圾離子”也會越來越多,“垃圾離子”會大大降低玻璃化學強化的效果,即所謂的鹽浴“中毒”,導致玻璃批次之間強化性能呈逐批降低趨勢,為了消除化學強化的不穩定,必須要有效地對離子交換鹽浴進行管理。
深圳市東麗華科技有限公司開發并已在市場上廣泛應用的GLKAILLY®(凱麗®)6鋰鋁硅玻璃,是世界上第二家商業化的鋰鋁硅強化玻璃,具有多項中國、美國、國際專利和全套自主知識產權,填補了多項國內空白,能實現比高鋁硅玻璃高出3~4倍壓應力深度,可以大大抵御外來沖擊的破壞性作用,同時凱麗®6玻璃又是一款極安全的玻璃,擁有較高的安全閾值。

對于玻璃的安全性測試、評估方面,東麗華定義了獨特的評估方法,可以有效地評估、界定玻璃的安全性。
在保障強化玻璃強度產品批次穩定性方面,深圳市東麗華科技有限公司擁有完全自主知識產權的鉀寶®(Kmate®)產品,具有多項中國、美國、國際專利,是全球首創的分子篩、離子篩陶瓷方面細分產品,可以及時有效提取鹽浴中的“垃圾離子”,使得鹽浴始終保持高純度,從而確保了產品批次之間強度的穩定性。
