CN112500172B - 一种高软化点、低热膨胀系数、高耐磨、低热导率的玻璃复合材料在发动机气轮机中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种高软化点、低热膨胀系数、高耐磨、低热导率的玻璃复合材料在发动机气轮机中的应用，玻璃复合材料包括玻璃粉粒和填充粉粒；所述填充粉粒为陶瓷粉粒或天然矿物粉粒或金属粉粒，通过烧结使所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒，所述玻璃复合材料的软化温度＞850℃；本发明提出的玻璃复合材料同时具备在高温状态下拥有高强度性能、适应急冷急热的温度变化的性能、低热膨胀性能、低热导率1‑5w/[(m.K)]、超高强度性能、高软化点(变形点)、高耐磨性能、高硬度性能的材料8项优点。
Description
技术领域
本发明涉及新材料领域，尤其涉及一种玻璃复合材料。
背景技术
1.现有的玻璃材料、陶瓷材料、天然矿物材料、金属材料和微晶玻璃材料 (玻璃陶瓷材料)，都不能同时具有以下性质：
①在高温状态下拥有高强度性能；②适应急冷急热的温度变化的性能；③低热膨胀性能；④低热导率1-5w/[(m.K)]，即隔热性能；⑤超高强度性能；⑥高软化点(变形点)；⑦高耐磨性能；⑧高硬度性能。
玻璃材料、陶瓷材料、天然矿物材料、金属材料和微晶玻璃材料缺点如下：
玻璃材料：①在玻璃的生产工艺中，尤其是在1500℃以上的溶化、均化、澄清后的成型工艺中，由于高温导致少量的氧化铝晶体或氧化锆晶体或氧化硅晶体被溶化，使玻璃失去了各晶体的高硬度和高耐磨度性质，最终导致玻璃材料的硬度低、耐磨性能差和软化点低(低于850℃)；②不可能通过1500℃以上的溶化、均化、澄清后的成型工艺生产出氧化铝晶体或氧化锆晶体或碳化硅晶体含量为20-90％、具备高硬度和高耐磨度性能的玻璃陶瓷产品,更不可能生产出氧化铝晶体或氧化锆晶体或碳化硅晶体的玻璃陶瓷产品含量为20-90％、具备高硬度和高耐磨度性能的玻璃复合材料。
陶瓷材料：陶瓷材料的热导率高，达到25-80w/[(m.K)]，隔热性能差。
金属材料：金属材料在350-450℃时的热膨胀率在10(×10-6/℃)以上，当高于350-450℃时，热膨胀会成倍上升，所以只能承受瞬间高温，更不能长期承受更高的温度，更高的温度会使金属材料产生大的变形。
天然矿物材料：天然矿物材料的耐磨性能低，成块矿石裂缝多，强度差，只有当粉碎为粉粒(小颗粒)时，才会没有裂缝，才具有天然矿物材料的固有强度。
微晶玻璃材料：微晶玻璃是在一定温度制度下进行晶化热处理，在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体，形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体，微晶玻璃中的晶体是纯晶体，微晶玻璃材料存在以下缺陷：①微晶玻璃的玻璃相的成份中氧化铝含量很低,所以微晶玻璃材料的强度很差,并且玻璃相也无法长出耐磨度高的含氧化铝高的晶体,例如莫来石和镁铝尖晶石的总晶体；②通过成核和晶体生长产生的微晶粒，如硅灰石、锂灰石、锂灰石、加莫来石、钙黄长石、霞长石等，这类微晶粒的硬度低、耐磨性能低，从而导致微晶玻璃材料的硬度低、耐磨性能低；③微晶玻璃生产工艺,无法在玻璃内存在(形成)用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料,包括氮化硅或氧化铝或氧化硅或氧化锆等陶瓷晶核，所以更不可能从微晶玻璃生产工艺中,生成氮化硅陶瓷晶体或氧化铝陶瓷晶体或氧化硅陶瓷晶体或氧化锆陶瓷晶体，更无法根据应用场景控制氮化硅或氧化铝或氧化硅或氧化锆等陶瓷晶体的比例；④微晶玻璃材料不具有氮化硅或氧化铝或氧化锆或碳化硅的硬度和耐磨度；⑤微晶玻璃材料不具有氮化硅或氧化铝或碳化硅或氧化锆等陶瓷能在高工作温度条件下长期工作的性质；⑥现在的微晶玻璃材料的生产工艺的生产效率很低、能耗很大，并且只能生产平板形状的产品,不能生产极为复杂形状的产品，如：发动机的气缸套和气缸体。
综上，现在需要一种能同时具备在高温状态下拥有高强度性能、适应急冷急热的温度变化的性能、低热膨胀性能、低热导率1-5w/[(m.K)]、超高强度性能、高软化点(变形点)、高耐磨性能、高硬度性能的材料，并且材料的生产工艺能够生产极为复杂形状的产品。
2.陶瓷材料拥有硬度高、耐磨性能高、能长期在高温度条件下工作的优点，根据陶瓷材料的优点，人们也想到用陶瓷材料替代金属材料，如：欧洲、日本、美国都研究和生产过陶瓷发动机缸体的汽车，1990年的时候，上海的第一台无水冷氮化硅陶瓷发动机问世，燃气入口温度可达到1200℃。燃油消耗效率为 213.56g/km.h，远远低于目前1.5L直喷发动机的380g/km.h，降了80％，也就是使热能利用率，比较传统金属的1.5L直喷发动机的38％，上升了32％，使陶瓷发动机热能利用率达到了70％。但陶瓷发动机缸体的根本难题是：功能陶瓷材料完全无法采用(溶化后)的铸铁的铸造工艺或铝合金的压铸工艺来生产。功能陶瓷材料都无法生产异型的、复杂形状的产品，包括发动机缸体。功能陶瓷材料的成型温度在1700℃左右，在高温的成型工艺中，异型的、复杂形状的产品在等静压工艺中，无法使异型的、复杂形状的产品各个位置的陶瓷粉受压力等同，所以密度不均产品变形也很大，例如：利用功能陶瓷材料生产几十个发动机缸体也不易于成功一个产品；根本无法实现异型的、复杂形状的产品的工业化大规模、标准化生产。
3.世界科技前沿的车辆、船舶发动机技术领域，尤其是发动机气缸体与气缸套的技术领域中，发动机气缸体与气缸套都是由金属材料制成。
高强合金钢金属材料或者铸铁材料的性能缺陷在于：①其350-450℃时的热膨胀率在10(×10-6/℃)以上，当高于350-450℃时，热膨胀会成倍上升，所以只能承受瞬间高温，更不能长期承受800-1100℃高温，否则会使气缸套产生大的变形，使发动机损坏；②传统发动机气缸体与气缸套必须低于铸铁极限变形点350-450℃，必须采用高速的冷却液循环系统，来保持发动机气缸体与气缸套的工作温度降到100-250℃以下，由于金属材料的热导率达40-120w/[(m.K)] 以上，导致热量浪费，所以热能利用率只能在30％-40％；③高强合金钢金属材料或者铸铁材料，在硬度和耐磨性上不好，在耐腐蚀化学性能上和耐冷热温差变化性能方面，也比陶瓷材料差。
4.现有的热机类的活塞式飞机发动机都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段，热机类的活塞式飞机发动机的气缸材料都采用金属材料，当今尖端的金属材料的气缸极限变形点是铝合金350℃，铸铁450℃；所以必须快速用冷却液或风冷技术，来把气缸和机体的工作温度降到100-250℃之间，由于金属材料的热导率达40-120w/[(m.K)]以上。虽然排气有热能失散，但热能主要是通过发动机的金属气缸壁传导散失，导致热机类的活塞式飞机发动机热能利用率只有35％，浪费太大，并且燃料不能充分燃烧，有害气体多，会影响环保。
5.现有的热机类的涡轮发动机，从产生输出能量的原理上讲，与热机类的活塞式飞机发动机是相同的，都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段，不同的是，在热机类的活塞式飞机发动机中这四个阶段是分时依次进行的，但在热机类的涡轮发动机中则是连续进行的，气体依次流经涡轮发动机的各个部分，就对应着活塞式发动机的四个工作位置。发动机存在两处热量散失：①在排气上会有很大热能失散；②热能通过发动机的燃烧室壁和涡轮机壁传导散失，也散失了巨大的热能；导致发动机的热能利用率只有50％左右。如果能够防止或者减少热能通过发动机的燃烧室壁和涡轮机壁传导散失，能够极大提升发动机的热能利用率。
6.当今在采用汽轮机技术的火电、核电、巨型船舶的动力工艺系统中，热能利用率为30％左右，其中最大的热损失就是蒸汽的热损失，如果蒸汽热损失小了热能利用率就会大大提升，蒸汽热损失主要存在两个方面：
①因为汽轮机的金属汽缸壳和金属蒸汽室壁、金属蒸汽输送管道的热导率达 60-120w/[(m.K)]，是400-500℃的蒸汽产生散热的最主要的介面，这是汽轮机热能损失的主要因素之一。
②汽轮机的钢盘及各级外沿弧形金属叶片，热导率达60-120w/[(m.K)]，是400-500℃的蒸汽产生散热的最主要的介面；这也是汽轮机热能损失的主要因素之一。
如果能够防止或者减少蒸汽热损失，则能够极大提升汽轮机的热能利用率。
7.传统木材平板材料、陶瓷平板材料、玻璃平板材料、石材平板材料等，尤其是超大面积板材，存在生产效率低、成本高、强度差、耐磨度差、平整度差的缺点。
8.传统的保温材料有气凝胶保温材料、陶瓷发泡保温材料和玻璃发泡保温材料；现在的气凝胶保温材料大多数都是气凝胶和增强纤维相结合的复合材料，这种材料的缺陷是：强度很差、非常脆、容易碎；陶瓷发泡保温材料的缺陷是：强度很差、非常脆、容易碎；玻璃发泡保温材料的缺陷是：强度很差、非常脆、容易碎。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种玻璃复合材料。
本发明通过以下技术方案实现的：
本发明提出一种玻璃复合材料，所述玻璃复合材料包括玻璃粉粒和填充粉粒；所述填充粉粒为陶瓷粉粒或天然矿物粉粒或金属粉粒，通过烧结使所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒，所述玻璃复合材料的软化温度＞850℃，所述填充粉粒的直径＜1mm，所述天然矿物粉粒和所述金属粉粒的融化温度＞950℃，所述陶瓷粉粒为天然或合成化合物经过成型和高温烧结制成的一类无机非金属材料的粉粒；所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为12-48％，氧化镁的含量为0-15％，氧化硅的含量为30-82％，氧化钙的含量为0-15％％，氧化硼的含量为0-15％。
进一步的，所述玻璃复合材料的软化温度＞1100℃。
进一步的，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为35-44％，氧化镁的含量为5-15％，氧化硅的含量为26-40％，氧化钙的含量为 6-15％，氧化硼的含量为3-6％。
进一步的，所述玻璃复合材料按照重量百分率计，在所述玻璃复合材料中，所述填充粉粒的含量为20-92％，所述玻璃粉粒的含量为8-80％。
进一步的，所述填充粉粒的直径＜0.01mm。
进一步的，所述陶瓷粉粒为氧化铝陶瓷粉粒或氧化锆陶瓷粉粒或氮化硅陶瓷粉粒或碳化硅陶瓷粉粒或镁铝尖晶石陶瓷粉粒。
进一步的，所述天然矿物粉粒为铝钒石粉粒或石英石粉粒或花岗岩粉粒或硅砂粉粒或红柱石粉粒或兰晶石粉粒或硅线石粉粒。
进一步的，所述金属粉粒为铜合金粉粒或灰铸铁粉粒或合金钢粉粒或钨合金粉粒或铬合金粉粒。
一种所述玻璃复合材料的生产方法，包括以下步骤：
S1：将所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒混合均匀，形成混合粉粒；
S2：在混合粉粒中加入有机粘结材料，形成混合物；
S3：将混合物放入成型模具内，对成型模具内的混合物进行抽真空；
S4：在真空状态下，通过等静压工艺或流延法工艺，使成型模具内的混合物形成坯体；
S5：将坯体烧结成型，有机粘结材料在髙温下挥发掉，最终形成所述玻璃复合材料。
一种所述玻璃复合材料的生产方法，包括以下步骤：
A1：将所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒混合均匀，形成混合粉粒；
A2：加热混合粉粒使所述玻璃粉粒软化，形成熔融混合物；
A3：采用压延工艺或热压扎工艺或浇灌铸造工艺使熔融混合物成型，最终形成所述玻璃复合材料。
一种将所述玻璃复合材料喷涂在工件表面的方法，包括以下步骤：
B1：将所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒混合均匀，形成混合粉粒；
B2：加热混合粉粒使所述玻璃粉粒软化，形成熔融混合物；
B3：通过高温喷涂的工艺，使熔融混合物通过高速汽流，将熔融混合物雾化后喷射在工件表面上，最终在工件表面形成所述玻璃复合材料。
一种车辆发动机的气缸套，包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述车辆发动机的气缸套由所述玻璃复合材料制成。
一种船舶发动机的气缸套，所述船舶发动机的气缸套包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述船舶发动机的气缸套由所述玻璃复合材料制成。
一种热机类的活塞式飞机发动机，所述热机类的活塞式飞机发动机包括发动机气缸套，所述发动机气缸套包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述发动机气缸套由所述玻璃复合材料制成。
一种热机类的涡轮发动机，所述热机类的涡轮发动机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述热机类的涡轮发动机的燃烧室和涡轮机的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料。
一种汽轮机，所述汽轮机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述汽轮机的蒸汽室壁上和/或汽缸层表层和/或蒸汽喷嘴表层和/或钢盘表层和/或叶片表层和/或缸体表层和/或蒸汽输送管道表层覆盖一层所述玻璃复合材料。
一种发电机，所述发电机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述发电机的活塞式发动机的气缸套和/或涡轮增压系统组件的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料。
一种热机类的玻璃发动机缸体，所述热机类的玻璃发动机缸体包括气缸套，所述气缸套包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述气缸套由所述玻璃复合材料制成。
一种热机类的发动机缸体，所述热机类的发动机缸体包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述热机类的发动机缸体由所述玻璃复合材料制成。
一种热机类的发动机，所述热机类的发动机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述热机类的发动机的涡轮增压系统组件的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料。
进一步的，所述热机类的发动机的气缸盖和/或活塞和/或活塞销和/或连杆和/或进气门和/或排气门由所述玻璃复合材料制成。
进一步的，所述热机类的发动机的气缸套包括内层和外层，所述外层由所述玻璃复合材料制成，所述外层套设在所述内层外围并与所述内层形成固定连接，所述内层由陶瓷材料制成。
一种发泡玻璃材料，所述发泡玻璃材料包括所述玻璃复合材料。
一种包含纤维的复合材料，所述包含纤维的复合材料包括所述玻璃复合材料。
一种管状材料，所述管状材料包括所述玻璃复合材料。
一种平板材料，所述平板材料包括所述玻璃复合材料。
本发明的有益效果：
本发明提出的玻璃复合材料同时具备在高温状态下拥有高强度性能、适应急冷急热的温度变化的性能、低热膨胀性能、低热导率1-5w/[(m.K)]、超高强度性能、高软化点(变形点)、高耐磨性能、高硬度性能的材料8项优点。
具体实施方式
为了更加清楚、完整的说明本发明的技术方案，下面对本发明作进一步说明。
本发明提出一种玻璃复合材料，所述玻璃复合材料包括玻璃粉粒和填充粉粒；所述填充粉粒为陶瓷粉粒或天然矿物粉粒或金属粉粒，通过烧结使所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒，所述玻璃复合材料的软化温度＞850℃，所述填充粉粒的直径＜1mm，所述天然矿物粉粒和所述金属粉粒的融化温度＞950℃，所述陶瓷粉粒为天然或合成化合物经过成型和高温烧结制成的一类无机非金属材料的粉粒；所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为12-48％，氧化镁的含量为0-15％，氧化硅的含量为30-82％，氧化钙的含量为0-15％％，氧化硼的含量为0-15％。
在本实施方式中，所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的直径小于1mm使所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒能够保持材料本身固有的机械性能；由于所述玻璃复合材料的结构为所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒，从而使所述玻璃复合材料的软化点温度大于等于所述玻璃粉粒的软化点温度；能够根据实际的使用需求选择不同软化点的玻璃材料制成所述玻璃粉粒，使所述玻璃复合材料能够满足不同的使用需求；通过加温使所述玻璃粉粒软化，从而使所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒形成所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料由所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒制成，所述玻璃复合材料同时拥有玻璃材料、陶瓷材料、天然矿物材料、金属材料和微晶玻璃材料的优点，即同时具备在高温状态下拥有高强度性能、适应急冷急热的温度变化的性能、低热膨胀性能、低热导率1-5w/[(m.K)]、超高强度性能、高软化点(变形点)、高耐磨性能、高硬度性能的材料8项优点，所述玻璃复合材料尤其适合在热机类的各种发动机(气缸套、气缸体和发动机的其他组件)领域、发泡隔热材料领域、热喷涂隔热材料领域、圆管类隔热材料、板材类隔热材料领域中运用。
在本实施方式中，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为12-48％，氧化镁的含量为0-15％，氧化硅的含量为30-82％，氧化钙的含量为0-15％％，氧化硼的含量为0-15％。
所述玻璃粉粒的软化点＞850℃，优选软化点在900-1350℃之间的所述玻璃粉粒。
在本实施方式中，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为17％，氧化镁的含量为6.3％，氧化硅的含量为66％，氧化钙的含量为 8.6％，氧化硼的含量为2.1％；在此组分下，所述玻璃粉粒的软化点是860℃，所述玻璃粉粒的强度为170Mpa,所述玻璃粉粒的热导率为1w/[(m.K)]，所述玻璃粉粒从0-40℃(常温)升到860℃的热膨胀率在4(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃) 之间，也就是所述玻璃粉粒从0-40℃升到910℃的变形在百万分之4到百万分之9.5之间。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料结构为所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒，不是简单的把不同材料组合就具有两种材料的优势,所述玻璃复合材料还产生新的性质，如：所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的热导率达到20-200w/[(m.K)],在所述玻璃复合材料中所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的含量为80％，但所述玻璃复合材料的热导率并不是：20-200w/[(m.K)]x80％＝16-160w/[(m.K)]，而所述玻璃复合材料的热导率仅为1-5w/[(m.K)]，产生了全新的性质；这是由于所述玻璃复合材料形成了所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的结构,热能先进入所述玻璃粉粒形成的玻璃材料层,又进入所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒,最后再进入所述玻璃粉粒形成的玻璃材料层，所以那怕所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的热导率达到20-200w/[(m.K)],也会被所述的玻璃粉粒形成的热导率为1 w/[(m.K)]的玻璃材料层把热量阻隔。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料结构为所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒，不是简单的把不同材料组合就具有两种材料的优势,所述玻璃复合材料还产生新的性质，所述玻璃复合材料从 0-40℃升到900-1350℃的热膨胀率在4(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃)之间，也就是所述玻璃复合材料从0-40℃升到900-1350℃的变形在百万分之4到百万分之9.5之间，比较传统发动机的铝合金或铸铁金属材料在350-450℃热膨胀率在15-24(×10-6/℃)之间,只是在很低的350-450℃温度范围内,就会产生很高变形，相比于传统发动机的铝合金或铸铁金属材料，所述玻璃复合材料具有更优秀的耐急冷急热变化的材料性质。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料在受强大的外力作用产生破裂纹时，因为所述玻璃粉粒包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的结构，裂纹在成千上万的所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒之间不断受阻而停滞，要想使裂纹扩大必须要能达到撕裂经过烧结软化粘结、包裹了所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的所述玻璃粉粒形成的玻璃材料层的强度，所以所述玻璃粉粒包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒的结构，比单独的玻璃材料抗断裂强度会高很多倍，而单独的玻璃材料因为裂纹在玻璃内不受阻碍的开裂，所以单独的玻璃材料比所述玻璃复合材料的抗断裂强度会低几倍；即使所述玻璃复合材料采用了抗断裂强度较差的陶瓷粉粒或天然矿物粉粒或金属粉粒来制造，也会因为裂纹在成千上万的陶瓷粉粒或天然矿物粉粒之间不断受阻而停滞，所述玻璃复合材料在抗断裂强度性能上具有高得多的优势，所以所述玻璃复合材料尤其适合运用在：①热机类各种发动机的缸体和/或气缸套的应用领域中；②发动机附件的应用领域中；③发泡隔热材料的应用领域中；④热喷涂隔热材料的应用领域中；⑤圆管类隔热材料的应用领域中；⑥平板类隔热材料的应用领域中。
在本实施方式中，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为54％，氧化镁的含量为5％；氧化硅的含量30％；氧化钙含量7％；氧化硼4％；在此组分下，所述玻璃粉粒软化点是1350℃，所述玻璃粉粒的强度为 380Mpa,所述玻璃粉粒的热导率为1w/[(m.K)]，所述玻璃粉粒从0-40℃(常温)升到1350℃的热膨胀率在3.8(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃)之间，也就是所述玻璃粉粒从0-40℃升到1350℃的变形在百万分之3.8到百万分之9.5之间。
在本实施方式中，釆用德国耐驰仪器的顶杆法来测试所述玻璃复合材料的软化温度，测试条件为：升温速度5℃/min。
实施例1
所述玻璃复合材料按照重量百分率计，在所述玻璃复合材料中所述金属粉粒为70％，所述玻璃粉粒为30％；所述金属粉粒为合金钢粉粒，合金钢粉粒的直径小于0.01mm；所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为17％，氧化镁的含量为6.3％；氧化硅的含量66％；氧化钙含量8.6％；氧化硼2.1％。
在本实施方式中，合金钢粉粒的溶化温度为1400℃；所述玻璃复合材料的软化点为860℃，所述玻璃粉粒的强度为170Mpa,所述玻璃粉粒的热导率为1w/[(m.K)]。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料从0-40℃(常温)升到910℃的热膨胀率在4(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃)之间，也就是所述玻璃复合材料从0-40℃升到910℃的变形在百万分之4到百万分之9.5之间。
在本实施方式中，所述填充粉粒直径越小越能使所述玻璃复合材料致密度好, 合金钢粉粒的直径小于0.01mm。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料在受强大的外力作用产生破裂纹时，裂纹在成千上万的合金钢粉粒之间不断受阻而停滞；所述玻璃粉粒包裹合金钢粉粒的结构，会比单独的玻璃材料抗断裂强度会高2.5倍以上,所述玻璃复合材料的强度由170Mpa上升到425Mpa；所述玻璃复合材料的软化点是860℃，所以所述玻璃复合材料在高温状态下拥有高强度性能；热能主要被热导率为1w/[(m.K)] 的所述玻璃粉粒形成的玻璃材料隔挡,所以所述玻璃复合材料结构的热导率为1-2w/[(m.K)]。
在本实施方式中，由于合金钢粉粒的溶化温度为温度1400℃、所述玻璃复合材料的软化点是860℃，所述玻璃复合材料能长期在860℃的各类应用场景中作为热导率为1-2w/[(m.K)]的耐高温隔热材料使用；并且由于铝钒石粉粒比各种发动机金属气缸套硬度髙3倍以上,所述玻璃复合材料相对于发动机金属气缸套更加耐磨、硬度更高。
实施例2
所述玻璃复合材料按照重量百分率计，在所述玻璃复合材料中所述天然矿物粉粒为75％，所述玻璃粉粒为25％；所述天然矿物粉粒为石英石粉粒，石英石粉粒的直径小于0.01mm；所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为28％，氧化镁的含量为6.3％；氧化硅的含量55％；氧化钙含量8.6％；氧化硼2.1％。
在本实施方式中，石英石粉粒的溶化温度为1400℃；所述玻璃复合材料的软化点为910℃，所述玻璃粉粒的强度为195Mpa,所述玻璃粉粒的热导率为1w/[(m.K)]。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料从0-40℃(常温)升到910℃的热膨胀率在4(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃)之间，也就是所述玻璃复合材料从0-40℃升到1120℃的变形在百万分之4到百万分之9.5之间，比较传统发动机的铝合金或铸铁金属材料在350-450℃热膨胀率在15-24(×10-6/℃)之间,只是在很低的350-450℃温度范围内,就会产生很高变形，相比于传统发动机的铝合金或铸铁金属材料，所述玻璃复合材料具有更优秀的耐急冷急热变化的材料性质。
在本实施方式中，所述填充粉粒直径越小越能使所述玻璃复合材料致密度好, 所以石英石粉粒的直径小于0.01mm。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料在受强大的外力作用产生破裂纹时，裂纹在成千上万的石英石粉粒之间不断受阻而停滞；所述玻璃粉粒包裹石英石粉粒的结构，会比单独的玻璃材料抗断裂强度会高2.5倍以上,所述玻璃复合材料的强度由195Mpa上升到487Mpa；所述玻璃复合材料的软化点是910℃，所以所述玻璃复合材料在高温状态下拥有高强度性能；热能主要被热导率为1w/[(m.K)] 的所述玻璃粉粒形成的玻璃材料隔挡,所以所述玻璃复合材料结构的热导率为1-2w/[(m.K)]。
在本实施方式中，由于石英石粉粒的溶化温度为温度1400℃、所述玻璃复合材料的软化点是910℃，所述玻璃复合材料能长期在910℃的各类应用场景中作为热导率为1-2w/[(m.K)]的耐高温隔热材料使用；并且由于石英石粉粒比各种发动机金属气缸套硬度髙2倍以上,所述玻璃复合材料相对于发动机金属气缸套更加耐磨、硬度更高。
实施例3
所述玻璃复合材料按照重量百分率计，在所述玻璃复合材料中所述陶瓷粉粒为80％，所述玻璃粉粒为20％；所述陶瓷粉粒为氧化铝陶瓷粉粒，氧化铝陶瓷粉粒的直径小于0.01mm；所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为44％，氧化镁的含量为7％；氧化硅的含量34％；氧化钙含量8％；氧化硼7％。
在本实施方式中，氧化铝陶瓷粉粒的溶化温度为1700℃；所述玻璃复合材料的软化点为1310℃，所述玻璃粉粒的强度为330Mpa,所述玻璃粉粒的热导率为 1w/[(m.K)]。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料从0-40℃(常温)升到1310℃的热膨胀率在5(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃)之间，也就是所述玻璃复合材料从0-40℃升到1310℃的变形在百万分之5到百万分之9.5之间，比较传统发动机的铝合金或铸铁金属材料在350-450℃热膨胀率在15-24(×10-6/℃)之间,只是在很低的350-450℃温度范围内,就会产生很高变形，相比于传统发动机的铝合金或铸铁金属材料，所述玻璃复合材料具有更优秀的耐急冷急热变化的材料性质。
在本实施方式中，所述填充粉粒直径越小越能使所述玻璃复合材料致密度好, 所以氧化铝陶瓷粉粒的直径小于0.01mm。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料在受强大的外力作用产生破裂纹时，裂纹在成千上万的氧化铝陶瓷粉粒之间不断受阻而停滞；所述玻璃粉粒包裹氧化铝陶瓷粉粒的结构，会比单独的玻璃材料抗断裂强度会高2.5倍以上,所述玻璃复合材料的强度由330Mpa上升到820Mpa；所述玻璃复合材料的软化点是1310℃，所以所述玻璃复合材料在高温状态下拥有高强度性能；热能主要被热导率为1w/[(m.K)]的所述玻璃粉粒形成的玻璃材料隔挡,所以所述玻璃复合材料结构的热导率为1-2w/[(m.K)]。
在本实施方式中，由于氧化铝陶瓷粉粒的溶化温度为温度1700℃、所述玻璃复合材料的软化点是1310℃，所述玻璃复合材料能长期在1310℃的各类应用场景中作为热导率为1-2w/[(m.K)]的耐高温隔热材料使用；并且由于氧化铝陶瓷粉粒比各种发动机金属气缸套硬度髙3倍以上,所述玻璃复合材料相对于发动机金属气缸套更加耐磨、硬度更高。
进一步的，所述玻璃复合材料的软化温度＞1100℃。
进一步的，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为35-44％，氧化镁的含量为5-15％，氧化硅的含量为26-40％，氧化钙的含量为 6-15％，氧化硼的含量为3-6％。
在本实施方式中，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为35％，氧化镁的含量为10％，氧化硅的含量为40％，氧化钙的含量为 11％，氧化硼的含量为4％；在此组分下，所述玻璃粉粒的软化点是1120℃，所述玻璃粉粒的强度为235Mpa,所述玻璃粉粒的热导率为1w/[(m.K)]，所述玻璃粉粒从0-40℃(常温)升到1120℃的热膨胀率在4(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃) 之间，也就是所述玻璃粉粒从0-40℃升到1120℃的变形在百万分之4到百万分之9.5之间。
在本实施方式中，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为44％，氧化镁的含量为7％，氧化硅的含量为34％，氧化钙的含量为8％，氧化硼的含量为7％；在此组分下，所述玻璃粉粒的软化点是1310℃，所述玻璃粉粒的强度为330Mpa,所述玻璃粉粒的热导率为1w/[(m.K)]，所述玻璃粉粒从0-40℃(常温)升到1310℃的热膨胀率在5(×10-6/℃)-9.5(×10-6/℃) 之间，也就是所述玻璃粉粒从0-40℃升到1310℃的变形在百万分之5到百万分之9.5之间。
进一步的，所述玻璃复合材料按照重量百分率计，在所述玻璃复合材料中，所述填充粉粒的含量为20-92％，所述玻璃粉粒的含量为8-80％。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料重量百分率计，所述玻璃粉粒含量为20％，所述陶瓷粉粒含量为80％，通过等静压工艺能够生产出所述玻璃复合材料。
进一步的，所述填充粉粒的直径＜0.01mm。
在本实施方式中，所述填充粉粒直径越小越能使所述玻璃复合材料致密度好, 所述填充粉粒的直径小于0.01mm。
进一步的，所述陶瓷粉粒为氧化铝陶瓷粉粒或氧化锆陶瓷粉粒或氮化硅陶瓷粉粒或碳化硅陶瓷粉粒或镁铝尖晶石陶瓷粉粒。
在本实施方式中，所述陶瓷粉粒优选为氧化铝陶瓷粉粒或氧化锆陶瓷粉粒或氮化硅陶瓷粉粒或碳化硅陶瓷粉粒或镁铝尖晶石陶瓷粉粒，氧化铝陶瓷粉粒、氧化锆陶瓷粉粒、氮化硅陶瓷粉粒、碳化硅陶瓷粉粒、镁铝尖晶石陶瓷粉粒的溶点 1500-1700℃左右，并且还拥有耐磨性髙、比重低和强度高的优点。
进一步的，所述天然矿物粉粒为铝钒石粉粒或石英石粉粒或花岗岩粉粒或硅砂粉粒或红柱石粉粒或兰晶石粉粒或硅线石粉粒。
在本实施方式中，所述天然矿物粉粒优选为铝钒石粉粒或石英石粉粒或花岗岩粉粒或硅砂粉粒或红柱石粉粒或兰晶石粉粒或硅线石粉粒，铝钒石粉粒、石英石粉粒、花岗岩粉粒、硅砂粉粒、红柱石粉粒、兰晶石粉粒、硅线石粉粒的溶点在1100℃以上，能够满足各种使用需求。
进一步的，所述金属粉粒为铜合金粉粒或灰铸铁粉粒或合金钢粉粒或钨合金粉粒或铬合金粉粒。
在本实施方式中，所述金属粉粒优选为铜合金粉粒或灰铸铁粉粒或合金钢粉粒或钨合金粉粒或铬合金粉粒，铜合金粉粒、灰铸铁粉粒、合金钢粉粒、钨合金粉粒、铬合金粉粒的溶点在1100℃以上，能够满足各种使用需求。
一种所述玻璃复合材料的生产方法，包括以下步骤：
S1：将所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒混合均匀，形成混合粉粒；
S2：在混合粉粒中加入有机粘结材料，形成混合物；
S3：将混合物放入成型模具内，对成型模具内的混合物进行抽真空；
S4：在真空状态下，通过等静压工艺或流延法工艺，使成型模具内的混合物形成坯体；
S5：将坯体烧结成型，有机粘结材料在髙温下挥发掉，最终形成所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，在步骤S4中采用等静压工艺，能够将所述玻璃复合材料生产成板状、管状产品。
一种所述玻璃复合材料的生产方法，包括以下步骤：
A1：将所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒混合均匀，形成混合粉粒；
A2：加热混合粉粒使所述玻璃粉粒软化，形成熔融混合物；
A3：采用压延工艺或热压扎工艺或浇灌铸造工艺使熔融混合物成型，最终形成所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，在步骤A3中采用浇灌铸造工艺，能够将所述玻璃复合材料生产成异型的、复杂形状的产品，例如发动机缸体和发动机气缸套。
一种将所述玻璃复合材料喷涂在工件表面的方法，包括以下步骤：
B1：将所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒混合均匀，形成混合粉粒；
B2：加热混合粉粒使所述玻璃粉粒软化，形成熔融混合物；
B3：通过高温喷涂的工艺，使熔融混合物通过高速汽流，将熔融混合物雾化后喷射在工件表面上，最终在工件表面形成所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，通过以上方法，能够将所述玻璃复合材料附着在异型的、复杂形状的产品表面。
一种车辆发动机的气缸套，包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述车辆发动机的气缸套由所述玻璃复合材料制成。
在本实施方式中，所述车辆发动机的气缸套由所述玻璃复合材料制成；所述陶瓷粉粒优选氧化铝陶瓷粉粒或氧化锆陶瓷粉粒或氮化硅陶瓷粉粒或碳化硅陶瓷粉粒；所述天然矿物粉粒优选石英岩矿石，石英岩矿石拥有1400℃以上溶点，并且石英岩矿石还拥有耐磨性髙、比重低、强度高、成本低的优点；优选软化点在1100-1350℃之间的所述玻璃复合材料制成所述车辆发动机的气缸套，所述车辆发动机的气缸套相比于传统的金属材料制成的气缸套拥有以下优点：①热膨胀率远低于金属材料；②能够长期承受1100-1350℃高温，在1100-1350℃高温下长期工作不变形；③热导率只有1-5w/[(m.K)]远低于金属材料；④硬度、耐磨性能、耐腐蚀化学性能、耐冷热温差变化性能均好于金属材料。
在本实施方式中，所述车辆发动机的气缸套能够长期承受1100-1350℃高温，尤其因为具有比现有铝合金或铸铁车辆发动机的强度高2-3倍、隔热效率高15-20倍，高温时变形小的性质，所以不仅能够运用在传统的燃油汽车上，而且也能够运用在油电混动汽车和增程式电动汽车的燃油发动机上，采用所述车辆发动机的气缸套的发动机的热能利用率能够从传统技术的30-37％上升到75-85％，热能利用率提高燃料被更加充分燃烧，会使汽车排出有害气体大大降低。
一种船舶发动机的气缸套，所述船舶发动机的气缸套包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述船舶发动机的气缸套由所述玻璃复合材料制成。
在本实施方式中，所述船舶发动机的气缸套由所述玻璃复合材料制成；所述陶瓷粉粒优选氧化铝陶瓷粉粒或氧化锆陶瓷粉粒或氮化硅陶瓷粉粒或碳化硅陶瓷粉粒；所述天然矿物粉粒优选石英岩矿石，石英岩矿石拥有1400℃以上溶点，并且石英岩矿石还拥有耐磨性髙、比重低、强度高、成本低的优点；优选软化点在1100-1350℃之间的所述玻璃复合材料制成所述船舶发动机的气缸套，所述船舶发动机的气缸套相比于传统的金属材料制成的气缸套拥有以下优点：①热膨胀率远低于金属材料；②能够长期承受1100-1350℃高温，在1100-1350℃高温下长期工作不变形；③热导率只有1-5w/[(m.K)]远低于金属材料；④硬度、耐磨性能、耐腐蚀化学性能、耐冷热温差变化性能均好于金属材料。
在本实施方式中，所述船舶发动机的气缸套能够长期承受1100-1350℃高温，尤其因为具有比现有铝合金或铸铁船舶发动机的强度高2-3倍、隔热效率高15-20倍，高温时变形小的性质，采用所述船舶发动机的气缸套的发动机的热能利用率能够从传统技术的30-37％上升到75-85％，热能利用率提高燃料被更加充分燃烧，会使船舶排出有害气体大大降低。
一种热机类的活塞式飞机发动机，所述热机类的活塞式飞机发动机包括发动机气缸套，所述发动机气缸套包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述发动机气缸套由所述玻璃复合材料制成。
在本实施方式中，所述发动机气缸套由所述玻璃复合材料制成；所述陶瓷粉粒优选氧化铝陶瓷粉粒或氧化锆陶瓷粉粒或氮化硅陶瓷粉粒或碳化硅陶瓷粉粒；所述天然矿物粉粒优选石英岩矿石，石英岩矿石拥有1400℃以上溶点，并且石英岩矿石还拥有耐磨性髙、比重低、强度高、成本低的优点；优选软化点在 1100-1350℃之间的所述玻璃复合材料制成所述发动机气缸套，所述发动机气缸套相比于传统的金属材料制成的气缸套和气缸体拥有以下优点：①热膨胀率远低于金属材料；②能够长期承受1100-1350℃高温，在1100-1350℃高温下长期工作不变形；③热导率只有1-5w/[(m.K)]远低于金属材料；④硬度、耐磨性能、耐腐蚀化学性能、耐冷热温差变化性能均好于金属材料。
在本实施方式中，所述发动机气缸套能够长期承受1100-1350℃高温，尤其因为具有比现有铝合金或铸铁发动机的强度高2-3倍、隔热效率高15-20倍，高温时变形小的性质，所述活塞式飞机发动机的热能利用率能够从传统技术的30-37％上升到75-85％，热能利用率提高燃料被更加充分燃烧，会使飞机排出有害气体大大降低。
一种热机类的涡轮发动机，所述热机类的涡轮发动机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述热机类的涡轮发动机的燃烧室和涡轮机的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料的热导率只有1-5w/[(m.K)]，能够大大减少热量从燃烧室和涡轮机的外壳上传导流失，使热机类的涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机或涡轮轴发动机的热能利用率能够从传统技术的50％上升到75-85％。
一种汽轮机，所述汽轮机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述汽轮机的蒸汽室壁上和/或汽缸层表层和/或蒸汽喷嘴表层和/或钢盘表层和/或叶片表层和/或缸体表层和/或蒸汽输送管道表层覆盖一层所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料的热导率只有1-5w/[(m.K)]，能够大大减少热量从所述汽轮机的蒸汽室壁和/或汽缸层表层和/或蒸汽喷嘴表层和/或钢盘表层和/或叶片表层和/或缸体表层和/或蒸汽输送管道表层上传导流失，使所述汽轮机的热能利用率能够从传统技术的30-40％上升到75-85％。
一种发电机，所述发电机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述发电机的活塞式发动机的气缸套和/或涡轮增压系统组件的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述玻璃复合材料的热导率只有1-5w/[(m.K)]，所述发电机的活塞式发动机的气缸套和涡轮增压系统组件的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料，能够大大减少热量从气缸套和涡轮增压系统组件上传导流失，使所述发电机的热能利用率能够从传统技术的30-37％上升到75-85％。
一种热机类的玻璃发动机缸体，所述热机类的玻璃发动机缸体包括气缸套，所述气缸套包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述气缸套由所述玻璃复合材料制成。
在本实施方式中，所述气缸套由所述玻璃复合材料制成，使所述气缸套的抗断裂强度远高于现有的陶瓷发动机气缸套，并且所述气缸套还拥有所述玻璃复合材料的全部优点；现有的陶瓷发动机气缸套无法采用(溶化后)的铸铁的铸造工艺或铝合金的压铸工艺来生产，所述气缸套能够采用浇灌铸造工艺生产，生产良品率高，并且能够工业化大规模、标准化生产。
一种热机类的发动机缸体，所述热机类的发动机缸体包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述热机类的发动机缸体由所述玻璃复合材料制成。
在本实施方式中，所述热机类的发动机缸体由所述玻璃复合材料制成，所述热机类的发动机缸体能够采用浇灌铸造工艺生产，生产良品率高，并且能够工业化大规模、标准化生产；所述热机类的发动机缸体在耐高温性能、高强度性能、适应急冷急热的温度变化的性能、低热膨胀性能、低热导率1-5/[(m.K)]、超高强度性能、高软化点、高耐磨性能和高硬度性能方面优于现有的金属发动机缸体。
一种热机类的发动机，所述热机类的发动机包括所述玻璃复合材料。
进一步的，所述热机类的发动机的涡轮增压系统组件的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述热机类的发动机的涡轮增压系统组件的外壳的表面覆盖一层所述玻璃复合材料，能够大大减少热量从涡轮增压系统组件的外壳上传导流失。
进一步的，所述热机类的发动机的气缸盖和/或活塞和/或活塞销和/或连杆和/或进气门和/或排气门由所述玻璃复合材料制成。
在本实施方式中，所述热机类的发动机的气缸盖和活塞和活塞销和连杆和进气门和排气门由所述玻璃复合材料制成，从而提高所述热机类的发动机的隔热性能。
进一步的，所述热机类的发动机的气缸套包括内层和外层，所述外层由所述玻璃复合材料制成，所述外层套设在所述内层外围并与所述内层形成固定连接，所述内层由陶瓷材料制成。
在本实施方式中，所述外层套设在所述内层外围并与所述内层形成固定连接，所述气缸套为双层复合结构；所述内层与活塞接触，所述内层由氮化硅结构陶瓷制成，氮化硅结构陶瓷的耐磨性能特别好，但是热导率很高，为25-30w/[(m.K)]，存在隔热性差的缺点，所述外层由所述玻璃复合材料制成，所述玻璃复合材料的热导率只有1-5w/[(m.K)]，所述外层套设在所述内层外围并与所述内层形成固定连接能够克服氮化硅结构陶瓷隔热性差的缺点，使热能更多的转化为动能，又能突出氮化硅结构陶瓷的高耐磨性能和高强度的优点；所述气缸套尤其适合运用在气缸直径较大、排气量较大的大型车辆和大型船舶发动机中。
在本实施方式中，能够选择将所述外层与发动机缸体材料烧结在一起，也能够选择将所述热机类的发动机的气缸套做成单独的气缸套，维修时能够拆卸和更换。
一种发泡玻璃材料，所述发泡玻璃材料包括所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述发泡玻璃材料是在所述玻璃复合材料的组分基础上再加入发泡剂、改性添加剂、发泡促进剂，即所述发泡玻璃材料包括发泡剂、改性添加剂、发泡促进剂、所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒；将发泡剂、改性添加剂、发泡促进剂、所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒混合均匀后在再烧结的最终形成所述发泡玻璃材料，所述发泡玻璃材料内部充满无数开口或闭口的小气孔，加上所述玻璃复合材料的热导率只有1-5w/[(m.K)]，使所述发泡玻璃材料的热导率仅为0.05-0.1w/[(m.K)]；由于所述玻璃复合材料拥有很高的强度和抗断裂强度，所以所述发泡玻璃材料也具备很高的强度和抗断裂强度。
一种包含纤维的复合材料，所述包含纤维的复合材料包括所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述包含纤维的复合材料由所述玻璃复合材料和纤维组成，纤维包括碳纤维或高强玻璃纤维，即所述包含纤维的复合材料包括纤维、所述玻璃粉粒和所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒；纤维的加入使所述包含纤维的复合材料相比于所述玻璃复合材料拥有更高的强度。
一种管状材料，所述管状材料包括所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述管状材料由所述玻璃复合材料制成；所述管状材料具有比其它管材更好的隔热性能和强度。
一种平板材料，所述平板材料包括所述玻璃复合材料。
在本实施方式中，所述平板材料由所述玻璃复合材料制成；所述平板材料同时具备在高温状态下拥有高强度性能、适应急冷急热的温度变化的性能、低热膨胀性能、低热导率1-5w/[(m.K)]、超高强度性能、高软化点(变形点)、高耐磨性能、高硬度性能的材料8项优点；所述平板材料通过烧结工艺生产，拥有生产效率高、成本低、平整度高的优点；所述平板材料能够作为隔热片材使用，相比于传统有机材料隔热片材280℃的极限隔热温度，所述平板材料能够达到1000-1300℃的极限隔热温度。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。
Claims (23)
1.一种高软化点、低热膨胀率、高耐磨、低热导率的玻璃复合材料在发动机气轮机中的应用，其特征在于，所述玻璃复合材料包括玻璃粉粒和填充粉粒；所述填充粉粒为陶瓷粉粒或天然矿物粉粒或金属粉粒，通过烧结使所述玻璃粉粒粘结、包裹所述陶瓷粉粒或所述天然矿物粉粒或所述金属粉粒，所述玻璃复合材料的软化温度＞850℃，所述填充粉粒的直径＜1mm，所述天然矿物粉粒和所述金属粉粒的融化温度＞950℃，所述陶瓷粉粒为天然或合成化合物经过成型和高温烧结制成的一类无机非金属材料的粉粒；所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为12-48％，氧化镁的含量为0-15％，氧化硅的含量为30-82％，氧化钙的含量为0-15％，氧化硼的含量为0-15％；所述玻璃复合材料按照重量百分率计，在所述玻璃复合材料中，所述填充粉粒的含量为20-92％，所述玻璃粉粒的含量为8-80％。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玻璃复合材料从0-40℃升到860℃的热膨胀率在4×10-6/℃-9.5×10-6/℃之间。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玻璃复合材料的软化点温度等于或大于900℃。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玻璃复合材料从0-40℃升到910℃的热膨胀率在4×10-6/℃-9.5×10-6/℃之间。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玻璃复合材料的软化温度＞1100℃。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述玻璃粉粒按照重量百分率计，在所述玻璃粉粒中氧化铝的含量为35-44％，氧化镁的含量为5-15％，氧化硅的含量为26-40％，氧化钙的含量为6-15％，氧化硼的含量为3-6％。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述填充粉粒的直径＜0.01mm。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述陶瓷粉粒为氧化铝陶瓷粉粒或氧化锆陶瓷粉粒或氮化硅陶瓷粉粒或碳化硅陶瓷粉粒或镁铝尖晶石陶瓷粉粒。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述天然矿物粉粒为铝钒石粉粒或石英石粉粒或花岗岩粉粒或硅砂粉粒或红柱石粉粒或兰晶石粉粒或硅线石粉粒。
10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述金属粉粒为铜合金粉粒或灰铸铁粉粒或合金钢粉粒或钨合金粉粒或铬合金粉粒。
11.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于车辆发动机、船舶发动机、热机类活塞式飞机发动机的气缸套。
12.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料覆盖在热机类的涡轮发动机的燃烧室和涡轮机的外壳表层。
13.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料覆盖在汽轮机的蒸汽室壁上和/或汽缸层表层和/或蒸汽喷嘴表层和/或钢盘表层和/或叶片表层和/或缸体表层和/或蒸汽输送管道表层。
14.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料覆盖在发电机的活塞式发动机的气缸套和/或涡轮增压系统组件的外壳的表面。
15.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于热机类的发动机。
16.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于热机类的发动机气缸的缸体和气缸套。
17.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料覆盖在热机类的发动机的涡轮增压系统组件的外壳的表面。
18.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于热机类的发动机的气缸盖和/或活塞和/或活塞销和/或连杆和/或进气门和/或排气门。
19.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于热机类的发动机的气缸套，热机类的发动机的气缸套包括内层和外层，所述外层由所述玻璃复合材料制成，所述外层套设在所述内层外围并与所述内层形成固定连接，所述内层由陶瓷材料制成。
20.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于发泡玻璃材料。
21.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于包含纤维的复合材料。
22.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于管状材料。
23.根据权利要求1-10任一项所述的应用，其特征在于，将权利要求1-10任一项所述的玻璃复合材料用于平板材料。
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