CN104108862A - 真空玻璃封口结构及其形成方法 - Google Patents

Abstract

一种真空玻璃封口结构及形成真空玻璃封口结构的方法。所述真空玻璃封口结构包括形成在玻璃面板（6）上的抽气口（9）、覆盖所述抽气口（9）并与其中心对准的封口基片（1）、以及布置在玻璃面板（6）和所述封口基片（1）之间的焊料（3），其特征在于，其中所述焊料（3）是能够在150°C～350℃之间熔化的低熔点焊料。

Description

真空玻璃封口结构及其形成方法

技术领域

本发明涉及真空玻璃封口结构及形成真空玻璃封口结构的方法，具体地涉及采用封口片和优选的熔合材料来密封真空玻璃的抽气口的结构，其适用于平板/弯曲真空玻璃。

背景技术

作为优良的建筑材料，真空玻璃在隔热、隔音方面的卓越性能日益被业内所认识和采用。为了保持长久的隔热、隔音效果，除去采用内置的包封吸气剂来保持真空层的真空度之外，更关键的是要保持边缘的密封和抽气口的牢固可靠的密封。

图4示出了现有技术真空玻璃封口方式的示意图。图4示出的真空玻璃包括上/下平板玻璃面板6、封边焊料7、支撑物8、抽气口/吸气剂9、玻璃焊料10、封口片11。具体可参见中国专利申请CN201010511951.7，该文件作为背景技术全文并入本申请中作为参考。其中采用玻璃焊料10以封口片11（例如耐腐蚀的不锈钢或合金材料制成的薄片）对真空玻璃抽气口9进行密封。以此种封接方式密封抽气口的必要条件是必需采用350℃-430℃甚至更高的加工温度，以使得玻璃焊料10充分熔化，从而将抽气口9封闭。

然而，上述已有技术中密封抽气口的方法存在以下缺陷：1）加热温度高，容易破坏作为上/下平板玻璃面板6的钢化玻璃的钢化特性，并且玻璃焊料10经过熔封后是脆性材料，其力学强度变差；2）构成封口片11的韧性材料（例如耐腐蚀的不锈钢或合金材料）与玻璃焊料10形成的脆性材料直接结合，二者的热胀系数存在较大差异，使得成品真空玻璃在温度剧烈变化的恶劣环境中使用时会造成在二者结合面中的破裂张力，形成分子级别的纹隙，使得真空玻璃的真空性被降低甚至彻底消失。

发明内容

本发明旨在解决上述已有技术中的问题。根据本发明的一个技术方案提供一种真空玻璃封口结构，包括形成在玻璃面板6上的抽气口9、覆盖所述抽气口9并与其中心对准的封口基片1、以及布置在所述玻璃面板6和所述封口基片1之间的焊料3，其特征在于，其中所述焊料3是能够在150°C～350°C之间熔化的低熔点焊料。

根据本发明的一个方案，所述焊料3具有良好的力学特性，其延伸率≥20%，抗拉强度≥20MPa。

根据本发明的一个方案，在所述封口基片1的内表面上覆有通过涂覆银浆、铜浆、或者其他金属或合金浆料而形成的过渡材料2。

根据本发明的一个方案，其中所述封口基片1是金属、合金、陶瓷、或玻璃材料形成的几何上中心对称的薄片。

根据本发明的一个方案，其中，所述焊料3是金属焊料或合金焊料。

根据本发明的一个方案，其中使用助焊剂4以所述封口基片1熔合密封所述抽气口9。

本发明还提供一种形成真空玻璃封口结构的方法，其特征在于，在加工流水线的真空抽取部分用150°C～350°C的操作温度实现上述方案之一的封口结构。

根据本发明的上述技术方案对真空玻璃抽气口进行密封时，可以实现150°C～350°C的低温操作，最大限度地保持了成品真空玻璃的钢化特性，实现了无铅化封口。适当选择焊料、封口基片的材料，使得从封口基片到玻璃面板的封口结构中的热胀系数趋同或梯度小，从而保持了较高的封接强度和稳定性。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的真空玻璃封口片的示意图。

图2是根据本发明的另一个优选实施例的真空玻璃封口片的示意图。

图3是采用本发明的封口片制作的封口结构的真空玻璃的示意图。

图4是采用现有技术的封口片制作的封口结构的真空玻璃的示意图。

附图中的符号说明：1-封口基片，2-过渡材料，3-焊料，4-助焊剂，6-玻璃面板，7-封边焊料，8-支撑物，9-抽气口/吸气剂，10-玻璃焊料。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做详细说明。

图1是根据本发明的一个优选实施例的真空玻璃封口片的示意图，该封口片覆盖玻璃面板6上的抽气口9并与其中心对准。在玻璃面板6和封口基片1之间布置有焊料3。为了在低温环境下实现抽气口9的封闭，焊料3是能够在150°C～350°C之间熔化的低熔点焊料。

在图1中，由于焊料3凝固后的热胀系数与玻璃的热胀系数相差较大，为了保证焊接强度与焊接密封性，因此要求焊料3具有良好的力学特性，其延伸率≥20%，抗拉强度≥20MPa。

如图1中所示，为了更好地实现本发明的技术效果，可以在封口基片1和焊料3之间布置过渡材料2。一方面过渡材料2使得封口基片1和焊料3之间的结合更为牢固，另一方面通过对该过渡材料2的选择来使本发明的封口结构中的温度梯度和热胀系数梯度更小、更平滑。

通常，封口基片1可以是金属、合金、陶瓷、或玻璃材料形成的几何上中心对称的薄片。其厚度在0.15mm～2mm、直径在4mm～25mm。虽然在图1中以圆片为例对本发明进行说明，但根据本发明的真空玻璃封口片可以采用任何其它几何形状，例如正多边形、椭圆形等。

为了实现低温环境下的处理，焊料3优选采用金属焊料或合金焊料。将过渡材料2涂覆在封口基片1的内表面上，再与金属焊料或合金焊料结合。通常可以采用例如银浆、铜浆、或者其他金属或合金浆料作为过渡材料2。同样道理，在玻璃面板6的外表面上抽气口9的周边处也可以设置这种过渡材料2，例如通过镀膜的方法来形成该过渡材料，也可以通过涂覆浆料的方法，在玻璃钢化操作的同时形成过渡材料2。

图2是根据本发明的另一个优选实施例的真空玻璃封口片的示意图。为了提高熔化速度和密封效果，在焊料3中可以加入助焊剂4，通过助焊剂4的作用使得在较低的操作温度下，以封口基片1熔合密封所述抽气口9。图2中示出在焊料3的表面上涂覆助焊剂4的情况。事实上，助焊剂4可以掺杂在焊料3中。焊料3为熔点在150°C～350°C之间的金属或合金材料，可采用金基软焊料、含助焊剂的焊膏/焊丝/焊片。焊料3可以做在封口片上，也可以在使用封口片前涂敷或摆放在封口基片1上。

过渡材料可以是镀在封口基片1上的膜，也可以先将浆料涂在封口基片1上，再送入加热炉加热烧结形成过渡材料2，也可采用其他加热方法（比如火焰加热、感应加热、电流加热等）来形成过渡材料2。当采用金属材料或合金材料制作封口基片1时，将封口基片1进行加热处理后，封口基片表面生成的氧化层也可以作为过渡材料2。当选择金属材料制作封口基片1并且该金属材料可以直接与焊料3熔合时，也可以省略过渡材料2。

实现上述真空玻璃封口结构的方法如下。

在玻璃面板6的外表面上抽气口9的周边部分上形成过渡材料2，例如通过金属镀膜形成金属材料的过渡材料（也可以通过涂敷浆料，在玻璃钢化的同时形成过渡材料）。在真空玻璃完成封边、且真空抽取进行充分后，将上述方式形成的封口片的封口基片1进行充分加热，通常控制在150°C～350°C的操作温度，使得封口片上的焊料融化。然后将封口片与抽气口对准贴合，熔融的焊料与抽气口处的过渡材料熔焊，完成真空玻璃封口。具有本发明封口结构的真空玻璃的示意图如图3所示。

通过采用本发明的封口结构，可实现真空玻璃的低温无铅封口，同时，采用例如属于柔性焊料的低熔点焊料、采用过渡材料并通过对形成本发明的封口结构的材料的热胀系数的选择，使得真空抽气口的密封效果更可靠性、更耐久、更适于温差变化剧烈的环境下使用。

上面结合附图对本发明的实施例做了详细说明，其中为清楚起见夸大了某些组成部分的形状和尺寸，并且在所有附图中用相同附图标记来表示相同或相应的组成部分。然而，本发明可以按照多种不同形式来具体实现，上面的具体描述不应解释为对本发明的限制，本发明的范围应该由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种真空玻璃封口结构，包括形成在玻璃面板（6）上的抽气口（9）、覆盖所述抽气口（9）并与其中心对准的封口基片（1）、以及布置在所述玻璃面板（6）和所述封口基片（1）之间的焊料（3），

其特征在于，其中所述焊料（3）是能够在150°C～350°C之间熔化的低熔点焊料。

2.根据权利要求1所述的真空玻璃封口结构，其特征在于，所述焊料（3）的延伸率≥20%、抗拉强度≥20MPa。

3.根据权利要求1所述的真空玻璃封口结构，其特征在于，在所述封口基片（1）的内表面上覆有通过涂覆银浆、铜浆、或者其他金属或合金浆料而形成的过渡材料（2）。

4.根据权利要求1所述的真空玻璃封口结构，其特征在于，其中所述封口基片（1）是金属、合金、陶瓷、或玻璃材料形成的几何上中心对称的薄片。

5.根据权利要求1所述的真空玻璃封口结构，其特征在于，所述焊料（3）是金属焊料或合金焊料。

6.根据权利要求1-5之一所述的真空玻璃封口结构，其特征在于，使用助焊剂（4）以所述封口基片（1）熔合密封所述抽气口（9）。

7.一种形成真空玻璃封口结构的方法，其特征在于，在加工流水线的真空抽取部分用150°C～350°C的操作温度实现权利要求1-5之一的封口结构。