CN103492335B - 改进的玻璃熔料和/或包含它的真空绝热玻璃装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

某些示例性实施方式涉及具有改进的红外吸收性能的玻璃熔料。某些实例涉及在约525℃下在约3分钟内基本上熔化的玻璃熔料。某些实例涉及使用红外能量制造边封的方法。某些实例涉及调整施加于玻璃熔料的红外能量以形成边封。某些实例还涉及通过施加红外能量并在多个时间段内以例如振荡方式调整红外能量的量来制造VIG装置。

Description

改进的玻璃熔料和/或包含它的真空绝热玻璃装置的制造 方法
技术领域
本发明的某些示例性实施方式涉及改进的玻璃熔料和/或包含它的真空绝热玻璃(VIG)装置的制造方法。更具体来说，某些示例性实施方式涉及具有增加的红外(IR)吸收性能的玻璃熔料，和/或将其掺入到VIG装置中的方法。
背景技术
真空IG装置在本领域中是已知的。例如参见美国专利号5,664,395、5,657,607和5,902,652，其公开内容在此全部引为参考。
图1-2示出了常规的真空IG装置(真空IG装置或VIG装置)。真空IG装置1包括两个分隔开的玻璃基材2和3，在它们之间围出抽空的或低压的空间6。玻璃板/基材2和3通过熔融焊接玻璃4的周封或边封以及一排支撑柱或间隔物5互连。
泵出管8通过焊接玻璃9气密密封到从玻璃板2的内表面通向玻璃板2外表面中的凹陷11的底部的孔隙或孔洞10。将真空装置连接到泵出管8上以便可以抽空基材2和3之间的内部空腔，以产生低压区域或空间6。在抽空后，将管8熔化以密封所述真空。凹陷11保留密封的管8。任选地，在凹陷13内可以包含化学吸气剂12。
常规的带有熔融焊接玻璃周封4的真空IG装置可以如下制造。首先将溶液中的玻璃熔料(最终形成焊接玻璃边封4)沉积在基材2的周边周围。将另一块基材3的底部置于基材2顶上，以便将间隔物5和玻璃熔料/溶液夹在其间。然后将整个组装体包括玻璃板2、3、间隔物和密封材料，加热至约500℃的温度，此时玻璃熔料熔化，润湿玻璃板2和3的表面，并最终形成气密周封或边封4。将这种约500℃的温度维持约1至8小时。在周封/边封4和管8周围的密封形成之后，将组装体冷却至室温。应该指出，美国专利号5,664,395的第二栏陈述了常规真空IG加工温度约为500℃持续1小时。专利‘395的发明人Lenzen、Turner和Collins陈述：“边封加工目前相当缓慢：通常将样品温度每小时增加200℃，并且取决于焊接玻璃的组成，在430℃至530℃范围内的恒定值保持1小时。”在边封4形成后，通过管抽取真空以形成低压空间6。
常规边封的组成在本领域中是已知的。参见例如美国专利号3,837,866、4,256,495、4,743,302、5,051,381、5,188,990、5,336,644、5,534,469、7,425,518和美国公开号2005/0233885，其公开内容在此全部引为参考。
在某些情况下，上述在边封4的制备中使用的整个组装体的高温和长加热时间是不理想的。当需要在真空IG装置中使用热强化或钢化玻璃作为基材2、3时尤为如此。如图3-4中所示，钢化玻璃在暴露于高温后，随着加热时间而失去回火强度。此外，这种高的加工温度可能对在某些情况下可施加到一块或两块玻璃基材上的某些低E涂层具有不利影响。
图3图示出了充分热钢化的平板玻璃在不同温度下暴露不同时间段后如何失去最初的回火强度，其中最初的中心抗拉应力为每英寸3,200MU。图3中的x-轴是单位为小时的时间(从1小时至1,000小时)的指数表示，而y-轴表示在热暴露后残留的最初回火强度的百分数。图4是与图3类似的图，区别在于图4中的x-轴指数地从0延伸到1小时。
图3中示出了7条不同曲线，每条曲线指示了单位为华氏度(℉)的不同温度暴露。不同的曲线/线是400℉(横穿图3的图的顶部)、500℉、600℉、700℉、800℉、900℉和950℉(图3的图的底部曲线)。900℉的温度等同于约482℃，其在用于形成上述图1-2中的常规焊接玻璃周封4的温度范围之内。因此，注意力集中于图3中用参考数字18标出的900℉曲线上。正如所示，在该温度(900℉或482℃)下1小时后，仅仅残留了20％的最初回火强度。这种回火强度的显著损失(即80％的损失)可能是不想要的。
此外，当玻璃板暴露的温度降低至800℉、即约428℃时，残留强度的量约为70％。最后，温度降低至约600℉、即约315℃，导致玻璃板残留约95％的最初回火强度。可选地或另外地，减少暴露于高温的时间长度可能降低回火强度损失。例如，暴露于约900℉10分钟可以得到最初值的60％至70％的回火强度。正如应该认识到的，可能希望减少由钢化玻璃板暴露于高温而造成的任何回火强度损失。
正如上面提到的，形成VIG装置包括形成气密密封，其能够抵抗在装置内部上产生的由真空施加的压力。正如也在上面讨论的，通常密封的形成可包括在等于或高于500℃的温度下持续大约1小时的时间段。需要这些温度是为了获得足够高的温度以使常规玻璃熔料熔化并为VIG装置形成密封。如上所示，这样的温度可以引起使用钢化玻璃的VIG装置的强度降低(通常强度急剧降低)。
传统上上述温度通过使用对流加热方法(例如常规烤箱)来获得。这样的加热方法对于密封两个玻璃基材之间的玻璃熔料来说可能是有问题的。例如，室内的空气通过对流过程的移动可能影响玻璃基材的表面温度，并可能不利地影响密封过程。应该认识到，玻璃基材中的温度变化可引起弯曲、扭曲等。这些副作用随后可能阻止玻璃熔料在玻璃基材上形成足够密封(例如由于玻璃不平坦)。在对流烤箱中，整个烤箱内的空气温度可以保持在几度之内。然而，取决于玻璃的特定部分在烤箱内的位置，玻璃基材的温度可能变化超过10度。此外，当烤箱内的温度增加时，这样的温度变化(以及相关的问题)可能更加明显。
可以避免上述问题的一种常规解决方案是使用环氧树脂将基材密封在一起。然而，在VIG装置的情况下，环氧树脂组合物可能不足以在真空上状态下保持密封。此外，环氧树脂可能易受环境因素的影响，这可能进一步降低它们应用于VIG装置时的有效性。
另一种常规解决方案是使用含有铅的玻璃熔料溶液。正如所知，铅具有相对低的熔点。因此，用于密封VIG装置的温度可能不必与用于其他玻璃熔料时一样高，因此钢化玻璃基材的回火强度可能不会降低到其他基于熔料的材料所需的同样的量。
典型的铅基玻璃熔料可能含有以重量计约70％至80％之间的铅。这样的玻璃熔料可能具有约400℃至500℃之间的密封温度(例如玻璃熔料熔化并粘合于基材的温度)。
尽管铅基熔料可能解决某些问题，但铅在熔料中的使用可能产生新的问题。具体来说，作为含铅产品可能存在健康影响。此外，某些国家(例如在欧盟中)可能对特定产品中可以包含的铅的量设定严格要求。事实上，某些国家(或顾客)可能要求产品完全不含铅。
因此，应该认识到，仍在持续不断地寻求非铅基玻璃熔料。此外，仍在持续不断地寻求具有非铅基玻璃熔料(例如密封体)的玻璃制品的生产技术。可以对玻璃熔料进行设计以允许低温密封，以便可以使退火玻璃或钢化玻璃在对玻璃的性质基本上没有有害影响的条件下进行密封。此外，正如上面讨论的，在密封过程中横向玻璃基材表面的温度变化可能对生成的密封的质量产生不利的影响。因此，仍在持续不断地寻求用于改进产生密封或带有密封的VIG装置的密封过程的技术。
发明内容
某些示例性实施方式的玻璃熔料可能具有一种或多种下述特点和/或优点：
a.与用于VIG装置的其他玻璃熔料相比具有相对低的熔化温度
b.良好的玻璃/熔料的润湿和附着
c.足够的熔体流动性，以对玻璃弓和熔料高度加工变化具有一定的加工耐受性。
d.对温度范围的熔料熔化耐受性。密封形成较少量气泡，并维持足够的密封强度。
e.热膨胀系数(CTE)与大量玻璃密封体匹配。
f.由熔料形成的密封是气密的。
g.红外吸收性能高，或者添加添加剂以使得烤箱中近红外的使用最大化。
h.低的熔料结晶或在比密封温度更高的温度下结晶，以使熔料在密封温度下是流体，以获得润湿和流动能力。
i.相对快的与玻璃基材的粘合时间。
j.机械粘合强度足以抵抗热应力和/或真空引起的应力。
在某些示例性实施方式中，形成边封或带有边封的VIG装置的方法可以包括向所述玻璃熔料施加红外能量。所述红外能量可以促进所述玻璃熔料的熔化和/或密封到玻璃基材上。
在某些示例性实施方式中，提供了一种玻璃熔料。所述玻璃熔料包括组合物，该组合物包含氧化铋、氧化锌、氧化硼、氧化铝和氧化镁，所述氧化物的量足以吸收具有1100-2100nm波长的至少80％的红外(红外)能量。
在某些示例性实施方式中，提供了一种玻璃熔料。在所述玻璃熔料中包括组合物，该组合物包含氧化铋、氧化锌、氧化硼、氧化铝和氧化镁。所述玻璃熔料当在不超过525℃的温度下保持不超过约3分钟时，基本上完全熔化。
在某些示例性实施方式中，提供了制造VIG装置的边封的方法。由在第一电压下运行第一预定时间段的至少一个红外发射器向玻璃熔料施加红外能量。将所述至少一个红外发射器的运行电压从所述第一电压降低至第二电压进行第二预定时间段，以便降低照射在所述玻璃熔料上的红外能量。将所述至少一个红外发射器的运行电压从所述第二电压增加至第三电压进行第三预定时间段，以便增加照射在所述玻璃熔料上的红外能量。冷却或使所述玻璃熔料冷却第四预定时间段。
在某些示例性实施方式中，提供了制造VIG装置的方法。将VIG组件暴露于第一基底温度(base temperature)，所述VIG组件包含基本上平行且分隔开的第一玻璃基材和第二玻璃基材以及提供在所述第一玻璃基材和第二玻璃基材之间的周边周围的玻璃熔料。向所述VIG组件施加红外能量以便将所述玻璃熔料的温度增加到熔化温度范围，其中所述熔化温度范围不超过525℃。将所述红外能量维持在所述熔化温度范围不超过5分钟。当所述红外能量被维持在所述熔化温度范围时，所述至少两块玻璃基材的温度不超过约475℃，并且所述第一玻璃基材和第二玻璃基材的横向表面的温度差不超过约+/-5℃，直至所述玻璃熔料在达到所述熔化温度后变硬。
在某些示例性实施方式中，提供了制造VIG装置的方法。提供基本上平行且分隔开的第一玻璃基材和第二玻璃基材，在其周边处提供有玻璃熔料。由在第一电压下运行第一预定时间段的至少一个红外发射器向玻璃熔料施加红外能量。将所述至少一个红外发射器的运行电压从所述第一电压降低至第二电压进行第二预定时间段，以便降低照射在所述玻璃熔料上的红外能量。将所述至少一个红外发射器的运行电压从所述第二电压增加至第三电压进行第三预定时间段，以便增加照射在所述玻璃熔料上的红外能量。冷却或使所述玻璃熔料冷却第四预定时间段。
本文描述的特点、方面、优点和示例性实施方式可以以任何适合的组合或子组合的形式组合，以实现其他实施方式。
附图说明
通过参考下面的示例性说明实施方式的详细描述并结合附图，可以更好地并且更全面地理解这些以及其他特点和优点，在所述附图中：
图1是常规真空IG装置的横截面视图；
图2是沿着图1中示出的剖面线获得的图1的真空IG装置的底部基材、边封和间隔物的俯视图；
图3是将时间(小时)与残留回火强度百分数相关联的图，示出了热钢化玻璃板在不同温度下暴露不同时间段后的最初回火强度的损失；
图4是与图3类似的将时间与残留回火强度百分数相关联的图，区别在于在x-轴上提供了较小的时间段；
图5是按照某些示例性实施方式的真空绝热玻璃装置的横截面图；
图6的示例性图示出了某些示例性实施方式的吸收性能；
图7是流程图，示出了某些示例性实施方式的真空绝热玻璃装置的制造过程；
图8是流程图，示出了按照某些示例性实施方式向VIG组装体施加红外能量的示例性加热过程；
图9的图示出了在某些示例性实施方式的示例性过程中IG装置的部件的温度；并且
图10-12的图示出了在某些示例性实施方式的示例性过程中IG装置的不同位置的温度。
具体实施方式
结合可能具有共同特征、特点等的几种示例性实施方式，提供了下面的描述。应该理解，任一实施方式的一种或多种特征可能可以与其他实施方式的一种或多种特征组合。此外，单个特征或特征的组合可构成另外的实施方式。
图5是某些示例性实施方式的真空绝热玻璃(VIG)装置的横截面图。VIG装置500可以包括第一玻璃基材和第二玻璃基材502a和502b，其分隔开并在其间限定有空间。玻璃基材502a和502b可以通过改进的密封体504相连。支撑柱506可以帮助维持第一玻璃基材和第二玻璃基材502a和502b处于彼此基本上平行且分隔开的关系。应该认识到，改进的密封体504和玻璃基材502a和502b的CTE可以基本上彼此匹配。这在降低玻璃开裂等的可能性方面可能是有利的。尽管图5是结合VIG装置进行描述的，但应该认识到，改进的密封体504可以结合其他制品和/或排列方式(包括例如绝热玻璃(IG)装置和/或其他制品)使用。
可以对改进的玻璃熔料进行调整以改进CTE、润湿和/或粘合性质，使得玻璃熔料与下方的基材(例如玻璃基材)相结合。这样的调整可以通过改变基底材料的组成(在下文中更详细地描述)和/或通过在其中引入一种或多种添加剂来提供。
在某些示例性实施方式中，改进的密封可以基于源自于由Ferro Corporation生产并可商购的熔料2824的玻璃熔料。这样的熔料可以包括氧化锌、氧化硼、氧化铝和氧化镁。本申请的发明人设计了上述熔料的修改的方式。例如，在某些示例性实施方式中，可以对2824熔料的常规组分比进行调整以产生较低的熔化温度。在某些示例性实施方式中，熔料还可以包括金属氧化物组合物或粉末，以提高熔料在红外(红外)波长范围或其一部分中的吸收性能。在某些示例性实施方式中，与基底熔料相比，短程红外吸收(特别是在约1100nm峰值波长处或其左右)可能得到改进。可选地或此外，与基底熔料相比，中程红外吸收(特别是在约1600nm峰值能量处或其左右)可能得到改进。
图6示出了根据某些示例性实施方式的玻璃熔料的吸收性能的说明性图。所述说明性图示出了吸收百分率随以纳米为单位的波长的变化。示出了两种不同的玻璃熔料，即熔料1和熔料2。熔料1是某些示例性实施方式的改进的玻璃熔料，熔料2是常规的玻璃熔料。还示出了两种不同类型的玻璃。第一种是常规的透明浮法玻璃。第二种(RLE玻璃)是涂层玻璃基材。正如可以从图中看到的，与熔料2相比，熔料1具有提高的吸收性能、事实上，熔料1在示出的图的长度上维持高于80％的吸收百分率以及在图的许多部分具有等于或接近90％的吸收百分率。相反，熔料2在300nm波长范围内具有最大吸收，随后在中等至长波长红外区域中快速降低至维持约20％的吸收。
正如所示，熔料2具有与玻璃基材类似的吸收性能。因此，当将熔料2配置在这样的玻璃基材上时，玻璃和熔料两者可能吸收相近量的红外能量。红外能量的相近吸收性能可能使熔料和玻璃基材两者具有类似的加热分布情况。相反，熔料1的吸收性能提供了明显增加的吸收红外能量的能力。因此，在某些示例性实施方式中，可以提供至少在所讨论的红外波长的许多部分具有高的红外吸收百分率的玻璃熔料，例如高于约80％或优选地高于85％，甚至更优选地高于约90％的红外吸收百分率。
基于Ferro Corporation的2824熔料的改进的熔料可以包含本申请的发明人所设计的修改。基于2824熔料的熔料2824B，可用于使用短或中红外能量的快速密封。配置在基材上的熔料2824B可以具有比该基材增加的吸收性能。因此，在红外加热过程中玻璃熔料的温度可以比玻璃的温度高出约20℃-75℃。因此，对于2824B熔料，当向玻璃熔料(以及配置有熔料的基材)施加红外能量时，加热和密封时间可以为约10至15分钟之间，其中将最高温度保持约1至3分钟之间。在某些示例性实施方式中，2824B熔料的熔料峰值温度(例如熔点)可以为约475℃-485℃。这样的温度可以促进与下方基材的粘合密封的生成。此外，这样的温度可以促进烧制熔料中总体强度的提高和整个烧制熔料中相对一致的结构。
可替代2824B熔料或除了2824B熔料之外，也基于对来自于Ferro Corporation的2824熔料的修改的2824G熔料，可以在图7中描述的工艺中用作玻璃熔料。熔料2824G对于使用短或中红外能量来加热基材和玻璃熔料来进行快速密封，可能是有用的。配置在基材上的熔料2824G比该基材(例如钢化玻璃基材)可能对红外能量具有相对增加的吸收性能。因此，当用于某些示例性实施方式的加热过程时，2824G熔料的温度可能比基材的温度高25℃-75℃之间。在某些示例性实施方式中，约510℃的温度可促进粘合密封而不会在熔料系统中形成降解或排气。在某些示例性实施方式中，可以将上述或其他温度范围维持约1至5分钟之间。在某些示例性实施方式中，2824G熔料在加热过程中可能对玻璃结晶具有提高的耐受性。2824G熔料也可以用于更常规的加热过程(例如包括熔炉加热或基于对流装置中的烤箱明火加热)，其中密封和加工在约5至10小时之间的时间段内进行。在这些情况下，密封温度可以在约480℃至490℃之间，其中将玻璃熔料在预定的峰值温度下保持1小时。
某些示例性实施方式可以包括在题为“钒基玻璃熔料和/或其制造方法”(VANADIUM-BASED FRIT MATERIALS,AND/OR METHODS OF MAKING THE SAME)的共同待决的美国申请(律师代理案号3691-2172)中所公开的玻璃熔料，所述申请的全部内容在此引为参考。
图7是流程图，其示出了按照某些示例性实施方式制造真空绝热玻璃装置的方法。在步骤700中，可以使用示例性玻璃熔料(例如图6中示出的熔料1)来制备玻璃基材。
正如上面解释的，VIG装置可以包括配置在两块玻璃基材之间的多个柱。此外，正如也在上面解释的，在某些示例性实施方式中，可能希望玻璃熔料在与玻璃基材形成粘合时具有短的密封时间。在某些示例性实施方式中，玻璃熔料的短的密封时间的副作用可能是玻璃熔料在粘合过程中很少或不流动。因此，在这样的情况下，由于改进的玻璃熔料的流体流动(或缺乏流动)，可能不能将玻璃基材安置到柱的高度。因此，可以将配置到玻璃基材上的熔料的高度控制在一定范围之内(例如到比柱的高度更高的高度)。在某些示例性实施方式中，可以将熔料以干燥熔料珠的形式配置在玻璃基材上。因此，珠子的高度可以被确定在一定范围之内。因此，在熔料熔化过程中，可以使熔料熔化降低至柱的高度，从而使得玻璃基材紧靠柱安置。在某些示例性实施方式中，熔料粒子可以压缩到干燥熔料高度(例如熔化之前)的约25％至75％之间，或者在某些情况下约50％至60％之间。因此，使用0.25mm的柱高度和50％至60％之间的缩减百分率，干燥熔料的高度可以在约0.5mm至0.6mm之间。
应该认识到，将玻璃基材夹紧在一起(或施加某些其他外力)可以处理上述讨论。然而，在生产环境中，例如在此以其全部内容引为参考的题为“用于真空绝热玻璃装置的结合有可调节红外元件的局部加热技术和/或其装置”(LOCALIZED HEATING TECHNIQUESINCORPORATING TUNABLE INFRARED ELEMENT(S)FOR VACUUM INSULATING GLASS UNITS,AND/OR APPARATUSES FOR THE SAME)的共同待决的申请(律师代理案号3691-2108)中所述，这样的解决方法可能是不可行的(例如因此存在传送带和/或使用夹子可能在生产过程中造成无效性)。
在制备玻璃熔料并将其配置在基材上之后，在步骤702中可以将熔料和基材暴露于基底温度区。在某些示例性实施方式中，基底温度区可以包括约50℃至300℃之间、优选地约75℃至250℃之间、更优选地约100℃至200℃之间的基底温度。在某些示例性实施方式中，基底温度区可以通过标准的惯例方法或其他加热手段来实施。可以使用提供基本上均匀的温度的加热室。加热室可以是绝热的，以便例如降低当熔料和玻璃基材在加热室内时来自加热室的热损失。
正如上面提到的，空气运动可能引起玻璃基材表面横向的不均匀的温度。这可进而在玻璃基材上引起不想要的翘曲等。因此，对于常规过程来说，可以实施用于减少空气运动的技术以便为玻璃基材提供更稳定的温度环境。因此，在某些示例性实施方式中，在此时可以关闭过程中的风扇(作为对流过程的一部分)。此外，在空气流动稳定(例如变得停滞)时，可以将玻璃制品静置。
接下来，在步骤704中，可以将玻璃熔料和玻璃基材暴露于来自于红外加热元件的红外辐射。在某些示例性实施方式中，红外加热元件可以包括多个红外灯。例如，某些示例性实施方式可以包括三个或四个独立控制的红外灯的区域。其全部内容在此引为参考的题为“用于真空绝热玻璃装置的结合有可调节红外元件的局部加热技术和/或其装置”(LOCALIZED HEATING TECHNIQUES INCORPORATING TUNABLE INFRARED ELEMENT(S)FORVACUUM INSULATING GLASS UNITS,AND/OR APPARATUSES FOR THE SAME)的共同待决的申请(律师代理案号3691-2108)，公开了某些示例性实施方式的红外灯的示例性构造。
正如上面提到的，在某些示例性实施方式中，可以将示例性玻璃熔料设计成吸收特定范围的红外能量。因此，在步骤704中施加的红外能量可能特异性(例如调节到)针对某种熔料组合物。例如，施加的红外能量可以是短红外(具有约1100nm的峰值波长)。可选地或另外，施加的红外可以是中红外(约1600nm的峰值能量)。在某些示例性实施方式中，玻璃熔料可以具有广范围的红外吸收。根据某些示例性实施方式，取决于例如玻璃熔料的基本组成和/或向其中加入的任何添加剂，可以向给定的玻璃熔料施加短、中和/或长波红外。
由红外灯施加红外能量的过程可以不只包括在一定时间段内施加固定量的红外能量。本申请的发明人发现，使用在加热过程中对来自于红外发射器的能量输出进行调节的加热分布情况，对熔料熔化、粘合过程和/或其他熔料性质可能是有利的。图8是按照某些示例性实施方式向VIG组装体施加红外能量的示例性加热过程的流程图。
作为示例性红外加热过程的一部分，在步骤800中，将来自于红外能量发射器(例如灯)的红外能量输出增加或设定到初始预定水平。例如，使用约204伏的红外灯，可以将灯设定到全功率的30％至60％之间。在预定时间段(例如约3至7分钟之间，更优选地约4至6分钟之间，甚至更优选地约5分钟)之后，可以在步骤802中将来自于发射器的红外能量输出降低至预定水平。这种能量输出的降低可以是在步骤800中设定的水平的约25％至75％之间。在向熔料和基材施加这种第二水平的红外进行另一个预定时间段(例如约1至5分钟之间，更优选地约2至4分钟之间，甚至更优选地约3分钟)之后，在步骤804中将能量水平增加至另一个第三预定阈值。在某些示例性实施方式中，这种增加可以是由第一能量水平增加约25％至75％之间。在某些示例性实施方式中，能量水平可以返回到第一水平中的能量水平。在任何情况下，可以将第三能量输出水平保持另一个时间段。例如，约5至10分钟之间，优选地约6至8分钟之间，甚至更优选地约7分钟。
在第三次修改能量输出后，可以使来自于发射器的红外能量输出在两个(或更多个)阈值之间振荡。例如，可以将来自于发射器的红外能量输出设定到一个水平持续一段时间，然后设定到另一个高水平，然后设定回到前一水平。这种振荡过程可以重复预定次数，例如1至5次，优选地约2至4次，甚至更优选地约3次(例如振荡水平可以开始和结束于同一水平)。正如上面提到的，在振荡过程期间，能量水平可以在两个设定水平之间振荡。在某些实施方式中，在振荡中的不同循环之间，设定水平可以在约10％的范围内变化。
下面，表1和2详细描述了按照某些示例性实施方式，向玻璃熔料和相关基材施加能量(例如来自于红外发射器)的示例性加热过程。
正如在上面的表中看到的，在加热过程中的某些点处能量输出变化。表1和2中示出的示例性过程是基于上面提到的熔料2824G，并可以应用于钢化玻璃和/或钢化涂层玻璃基材。在某些示例性实施方式中，表1和2中示出的过程可以利用6个红外能量灯组。例如，其中三个灯组可以置于玻璃制品下方(底部前部、底部中间和底部后部)，3个灯组可以置于玻璃制品上方(顶部前部、顶部中间和顶部后部)。在某些示例性实施方式中，红外灯的电压可以在约150至250伏之间，优选地约175至225伏之间，甚至更优选地约190至210伏之间。然而，应该认识到，如果获得相近的能量输出，可以使用其他红外灯电压。表1中详细描述的示例性过程包括在100％功率下电压为约204伏的红外灯。因此，如表1和2中所示，所述过程以百分数计改变灯的电压输出(例如全功率的60％)。
应该认识到，在基本上绝热的环境中，在初始的加热过程(表1和2中的第一行数据)后，可以将烤箱关闭，并且可以通过绝热室和/或由红外灯施加能量将初始温度保持相对恒定。“衰减(damp)”一列表示风门百分数，其中100％表示风门机构被拉开时约100％的可容许外部空气进入加热室(例如以便更快地冷却室中的物品)。这种外部空气流可以改进玻璃基材和相应的玻璃熔料的冷却过程。同样地，“风扇”一列表示使用风扇以进一步提高热空气从室向外部空气的转移。示例性的冷却过程在下文更详细地解释。
再次回到图7的流程图中示出的示例性过程，在步骤704中施加红外能量后，在步骤706中将熔料冷却和/或使其冷却。正如上面提到的，冷却过程可以包括打开风门以允许外部空气冷却玻璃熔料。可选地或此外，可以激活风扇。冷却过程可以使熔料硬化并在两块玻璃基材的周边周围形成气密密封。因此，一旦熔料冷却，就可在步骤708中向VIG组装体施加真空过程，以从VIG组装体的内部除去气体。由此形成VIG装置。
正如上面提到的，可能希望玻璃基材维持热处理(例如回火)强度。因此，减少钢化玻璃基材经受可能引起回火强度损失的温度的时间量，可能是有利的。
图9的图示出了在图7和表1和/或2中示出的上述过程期间，VIG组装体的不同部件的温度。导管温度表示其中放置有玻璃熔料和基材的室的温度。图中顶部的线表示前面提到的2824G熔料。还示出了两种示例性玻璃基材。第一种是常规的透明玻璃。第二种是常规的涂层玻璃基材。如图中所示，玻璃熔料的峰值在515℃左右。在大约同样的时间点，常规玻璃基材在其相应表面上记录到的温度约为475℃。如图9中所示，玻璃基材维持该温度2至3分钟。在红外能量输出降低后，熔料和玻璃基材开始冷却。因此，某些示例性实施方式可将VIG组装体的玻璃基材在约475℃的温度下暴露约1分钟至5分钟，优选地不超过4分钟。
由于所述加热过程可能比常规加热过程更短，因此熔料必须熔化并与玻璃基材粘合的时间长度可能比常规用于边封的时间更短。因此，在某些示例性实施方式中，玻璃熔料可以被配制成使其在冷却后相对快地固化并粘合于玻璃基材。
正如上面提到的，玻璃基材表面上的温度可能在基材表面上变化。在某些情况下，当这种差异变得过大时，玻璃基材可能弯曲、扭曲等。图10-12示出了根据图7中描述的以及表1和/或2中示出的加热过程，某些玻璃基材的监测温度。图10-12的监测温度包括玻璃基材的背面左侧部分、背面右侧、中间、前面左侧和前面右侧。监测温度包括两个玻璃基材的“顶部”部分(图10)、两个玻璃基材之间的空腔(图11)和两个玻璃基材的“底部”部分(图12)。图11的空腔图包括了来自于玻璃表面(例如背面中间)的额外读数。
在某些示例性实施方式中，上面描述的加热过程可以促进整个玻璃基材表面上相对均匀的温度。在某些示例性实施方式中，玻璃基材横向表面上的温度可以在+/-10℃、优选地约+/-5℃、更优选地+/-3℃、甚至更优选地约+/-2℃的范围内。
在图12中可以看出快速冷却熔料和基材的副作用(例如在19分钟左右前面左侧和右侧与背面左侧和右侧的差异)。这样的温度差可能在玻璃基材上产生应力。然而，在冷却过程中，可以将玻璃基材固化到玻璃熔料上。因此，玻璃熔料可起到附加的反应力的作用以防止玻璃基材在冷却时的扭曲、弯曲等。应该认识到，这种粘合在加热过程中不存在(例如由于熔料还必须熔化)。因此，与冷却阶段相比，可能更加需要在加热阶段中在玻璃表面上维持更窄的温度差异范围。
当在本文中使用时，术语“在……之上”、“由……支撑”等，除非明确指出，否则不应被解释为是指两种元件彼此直接相邻。换句话说，即使在第一层与第二层之间存在一个或多个层，第一层也可以被称为是在第二层之上或由第二层支撑。
应该认识到，本文中的“周封”和“边封”不意味着所述密封位于装置的绝对周边或边缘，而是意味着所述密封至少部分位于装置的至少一个基材的边缘处或附近(例如在约2英寸以内)。同样地，当在本文中使用时，“边缘”不限于玻璃基材的绝对边缘，而是可以包括基材的绝对边缘处或附近(例如在约2英寸以内)的区域。
尽管已经结合目前被认为是最实用和优选的实施方式对本发明进行了描述，但应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是正相反，打算覆盖包含在权利要求书的精神和范围之内的各种修改和等同的安排。

Claims (11)

1.一种为真空绝热玻璃装置制造边封的方法，所述方法包括：
由在第一电压下运行3-6分钟的第一预定时间段的红外发射器向玻璃熔料施加红外能量；
将所述红外发射器的运行电压从所述第一电压降低至第二电压进行2-4分钟的第二预定时间段，以便降低照射在所述玻璃熔料上的红外能量，在所述第二电压下的红外能量输出的降低为在所述第一电压下的红外能量输出的25％至75％；
将所述红外发射器的运行电压从所述第二电压增加至第三电压进行6-8分钟的第三预定时间段，以便增加照射在所述玻璃熔料上的红外能量，在所述第三电压下的红外能量输出的增加为由所述第一电压下的红外能量输出增加25％-75％之间，或者所述第三电压下的红外能量输出返回到所述第一电压下的红外能量输出；
在运行第三电压之后，使所述红外能量至少在不同水平震荡两次，以形成所述边封；以及
冷却或使所述玻璃熔料冷却第四预定时间段，
其中所述玻璃熔料具有比玻璃基材高的红外吸收性能。
2.根据权利要求1所述的为真空绝热玻璃装置制造边封的方法，其还包括在运行第三电压之后，使所述红外能量在第一阈值与第二阈值之间交替预定的振荡次数，其中所述预定的振荡次数为3。
3.根据权利要求1所述的为真空绝热玻璃装置制造边封的方法，其中所述第四预定时间段短于30分钟。
4.根据权利要求3所述的为真空绝热玻璃装置制造边封的方法，其中所述第四预定时间段短于20分钟。
5.根据权利要求1所述的为真空绝热玻璃装置制造边封的方法，其中所述玻璃熔料在1100-2100nm之间的波长范围内具有至少80％的红外吸收百分率。
6.一种制造真空绝热玻璃装置的方法，所述方法包括：
提供基本上平行且分隔开的第一玻璃基材和第二玻璃基材，在其周边处提供有玻璃熔料；以及
按照权利要求1的方法形成边封。
7.根据权利要求6所述的制造真空绝热玻璃装置的方法，其还包括在运行第三电压之后，使所述红外能量在第一阈值与第二阈值之间交替预定的振荡次数，其中所述预定的振荡次数为3。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一玻璃基材和第二玻璃基材的横向温度差，在所述第一预定时间段、第二预定时间段和第三预定时间段中不超过+/-3℃。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述真空绝热玻璃装置包括配置在所述玻璃基材之间的多个支撑柱。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述玻璃熔料至少在开始时配置到高于柱的高度的高度。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述边封的高度与所述支撑柱的高度相同。
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