CN104496159A - 一种真空玻璃的封边方法及真空玻璃产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空玻璃的封接结构，其中真空玻璃具有至少两片平行设置的玻璃板；两两相邻玻璃板的周边通过封接边密封、中间设置有支撑物阵列形成真空层；封接边包括金属载体，金属载体上设置凹槽，凹槽的开口分别与待封接两片玻璃板的封接区域对应设置；所述凹槽内充填有低熔点玻璃粉浆料，激光加热、微波加热或感应加热时，金属载体温度升高将所述低熔点玻璃熔化进而实现玻璃板周边的密封。封接时，由于仅仅对周边进行局部的激光加热、微波加热或感应加热，可以避免钢化玻璃的退火，因此能够实现钢化真空玻璃的封接。而且与现有技术相比，本发明的封接结构更加牢固，气密性更加稳定。

Description

一种真空玻璃的封边方法及真空玻璃产品

技术领域

本发明涉及一种真空玻璃封接方法以及利用该方法加工的真空玻璃产品。

背景技术

真空玻璃以其优良的隔音、隔热、保温性能受到人们的重视，也成为人们竞相研究的课题。

现有真空玻璃的封接方法主要有：

(1) 如图1所示，申请号为CN94192667.2 的发明专利公开了一种真空玻璃，该真空玻璃的封接边1采用低熔点玻璃粉熔化密封，封接温度一般在400℃～ 500℃左右，通过火焰或电热使低熔点玻璃粉熔化而完成玻璃板与玻璃板之间的复合封接。该工艺采用的低熔点玻璃粉浆料通常为含铅或不含铅的玻璃粉组成，其中的铅成分对环境和人体都有危害，已逐渐进入淘汰状态。这种封接方式由于有玻璃粉浆料的浸润与熔融过程，封接密封可靠；但其加工设备和工艺复杂，且由于封装的两片玻璃板同时进入加热状态，容易造成封装后的玻璃板中存在封装应力，对制成品的长期稳定使用不利，以及生产时能耗消耗巨大。

另外，在钢化玻璃或半钢化玻璃板的真空封装时，由于需要对整个玻璃板进行加热，当加热温度超过250度时，钢化玻璃或半钢化玻璃会出现退火现象，钢化玻璃的物理性能开始下降。

(2) 如申请号为CN02205234.8 的发明专利，一种真空玻璃采用各种树脂材料和制作夹层玻璃的胶片材料作为玻璃板之间的封接材料，其工艺技术类似于夹层玻璃的制作工艺，这种工艺方法虽然可以实现玻璃板之间的封接，但这类树脂、胶片类材料的气体渗透率和本身的释气率都远远大于玻璃，而真空玻璃的真空腔表面积虽然很大，体积却很小，一定量的释气就会使真空腔中的真空度极度变坏，甚至失去真空；所以这种封接方式制作的真空玻璃产品，长期使用的稳定性将是一个问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种真空玻璃的封接结构，通过对待封接玻璃进行激光加热、微波加热或感应加热，进而实现对玻璃板的封接。在该过程中，由于仅仅对周边进行局部加热，可以避免钢化玻璃的退火，因此可以实现钢化真空玻璃的封接。本发明的另一目的在于提供上述真空玻璃的封接方法以及利用该方法加工的真空玻璃产品。

为实现上述目的，本发明一种真空玻璃的封接结构，所述真空玻璃具有至少两片平行设置的玻璃板；两两相邻所述玻璃板的周边通过封接边密封、中间设置有支撑物阵列形成真空层；所述封接边包括金属载体，金属载体上设置凹槽，凹槽的开口分别与待封接两片玻璃板的封接区域对应设置；所述凹槽内充填有低熔点玻璃粉浆料，激光加热、微波加热或感应加热时，金属载体温度升高将所述低熔点玻璃熔化进而实现玻璃板周边的密封。

进一步，所述金属载体由可伐合金、铜合金、镍合金、钛合金或银合金制成。

进一步，所述玻璃板为普通玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃。

进一步，所述金属载体为H形，H形金属载体包括容纳低熔点玻璃粉的上凹槽和下凹槽；H形金属载体高度略小于所述真空层的高度，放置在待封接的两片玻璃板之间，金属载体和两片玻璃板之间留有缝隙，上凹槽和下凹槽内低熔点玻璃粉分别与所述两片玻璃板的内表面气密连接。

进一步，所述金属载体为倒放的工字型结构，工字型金属载体包括外侧板、内侧板及中隔板；所述内侧板在高度上略短于外侧板；所述玻璃板边沿的内表面上设置有与所述工字型结构相适应的倒角；所述工字型金属载体整体设置在待封接的两玻璃板之间；或者，工字型金属载体的所述内侧板设置在两玻璃板之间，所述外侧板设置在玻璃板的边沿外侧，外侧板的高度大于两玻璃板边沿处的间距；工字型金属载体与玻璃板之间留有间隙。

进一步，所述金属载体为∽形，∽形金属载体包括容纳低熔点玻璃粉的左凹槽和右凹槽，左凹槽开口向上，右凹槽开口向下；H形金属载体高度略小于所述真空层的高度，并放置在待封接的两片玻璃板之间，左凹槽和右凹槽内低熔点玻璃粉分别与所述两片玻璃板的内表面气密连接。

进一步，所述金属载体为E形，E形金属载体包括容纳低熔点玻璃粉的上凹槽和下凹槽；所述E形金属载体设置在待封接的两玻璃板的边沿外侧；就开口的高度和大小而言，上凹槽和下凹槽分别与所述两玻璃板的侧面相对应。

进一步，所述E形金属载体包括侧板、上板和下板、用于分隔所述上凹槽和下凹槽的中间隔板；侧板、上板和中间隔板围成所述上凹槽，侧板、下板和中间隔板围成所述下凹槽；中间隔板的厚度略小于所述真空层的高度。

进一步，所述E形金属载体的所述上板和所述下板长度略短于所述中间隔板，所述中间隔板伸入待封接的两玻璃板之间。

进一步，所述E形金属载体的所述上凹槽和所述下凹槽的开口略大于所述玻璃板的厚度，封接时，玻璃板插入所述上凹槽或下凹槽内。

一种真空玻璃的封接方法，具体步骤为：

1）金属载体上设置凹槽，将低熔点玻璃粉浆料充填在金属载体上的凹槽内制成封接条；将封接条放置在玻璃板的封接区域，使凹槽的开口分别与待封接两片玻璃板的封接区域对应设置；

2）将待封接玻璃板整体预热至设定的基础温度；

3）采用激光加热、微波加热或感应加热方式对玻璃板进行加热，所述金属载体温度升高并熔化所述低熔点玻璃，进而将相邻两个玻璃板的周边密封。

进一步，所述基础温度不高于钢化玻璃的退火温度，优选地为150-290℃。

进一步，所述封接区域设置所述玻璃板的内表面或周边侧面上。

进一步，所述低熔点玻璃粉浆料采用干燥或烧结工艺预先设置在所述金属载体上。 

进一步，所述待封接玻璃板上设置有抽气口，在玻璃板封接之后，利用该抽气口抽取真空；最后封闭该抽气口。

进一步，所述步骤3）在真空室内完成，真空室的真空度与真空玻璃的设定真空度一致。

进一步，所述玻璃板为曲面玻璃，封接后，所述真空玻璃为曲面真空玻璃。

一种采用上述封接结构封边的真空玻璃。

与现有技术相比，本发明通过将低熔点玻璃粉浆料充填在金属载体上的凹槽内制成封接条，将封接条放置在玻璃板的封接区域，然后采用激光加热、微波加热或感应加热方式对玻璃板进行加热，进而将相邻两个玻璃板的周边密封。封接时，由于仅仅对周边进行局部的激光加热、微波加热或感应加热，可以避免钢化玻璃的退火，因此能够实现钢化真空玻璃的封接。而且与现有技术相比，本发明的封接结构更加牢固，气密性更加稳定。

附图说明

图1为现有技术中的封接边的结构示意图；

图2为实施例1中本发明结构示意图；

图3为实施例2中封接结构示意图；

图4为实施例3中封接结构示意图；

图5为实施例4中封接结构示意图；

图6为实施例5中封接结构示意图；

图7为实施例5中凹槽开口大于玻璃板厚度的结构示意图；

图8为实施例6中封接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例1

如图2所示，一种真空玻璃的封接结构，真空玻璃具有两片平行设置的玻璃板10；两两相邻玻璃板10的周边通过封接边20密封、中间设置有支撑物15阵列形成真空层；封接边20包括金属载体25，金属载体25上设置两个凹槽，两个凹槽的开口分别与待封接两玻璃板10的封接区域对应设置；将低熔点玻璃粉21浆料充填在金属载体25上的两个凹槽内，在感应加热时，金属载体25温度升高将低熔点玻璃粉21熔化进而实现玻璃板10周边的密封。金属载体25由可伐合金制成。另外，金属结构还可以由铜合金、镍合金、钛合金或银合金制成。玻璃板10可以是普通玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃。

其中，金属载体25为H形，H形金属载体25包括容纳低熔点玻璃粉的上凹槽和下凹槽；上凹槽和下凹槽内低熔点玻璃粉分别与两片玻璃板10的内表面气密连接。H形金属载体高度略小于真空层的高度，放置在待封接的两片玻璃板之间后，H形金属载体25与玻璃板10之间留有缝隙，避免密封时金属载体将玻璃板撑起，进而影响低熔点玻璃粉与玻璃板的紧密接触。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

如图3所示，封接边20a的金属载体25a为倒放的工字型结构，工字型金属载体包括外侧板26a、内侧板28a及中隔板27a；内侧板在高度上略短于外侧板；玻璃板边沿的内表面上设置有与工字型结构相适应的倒角。通过设置倒角，在同等条件下加大了低熔点玻璃粉与玻璃板的接触面积，增加了封接边的密封效果。

外侧板26a、内侧板28a的高度小于两玻璃板10之间的间隔，工字型金属载体25a整体设置在待封接的两玻璃板10之间。外侧板26a和内侧板28a与玻璃板10之间留有缝隙，避免金属载体影响低熔点玻璃粉21a与玻璃板的紧密接触。

实施例3

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：

如图4所示，内侧板28b设置在待封接的两玻璃板10之间，内侧板28b与玻璃板10的内表面之间留有缝隙；外侧板26b的高度大于两玻璃板10的间距，外侧板26b设置在玻璃板10的边沿外侧， 并且外侧板26b与玻璃板10的侧面之间留有间隙。通过该种设置，更大程度地增加了封接边的封接面积，密封效果更加突出。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

如图5所示，封接边20c设置在待封接的两片玻璃板之间，封接边20c的金属载体25c为∽形，∽形金属载体25c包括容纳低熔点玻璃粉21c的左凹槽和右凹槽，左凹槽开口向上，右凹槽开口向下；H形金属载体25c高度略小于真空层的高度，及与上下两片玻璃板10之间留有间隙，左凹槽和右凹槽内低熔点玻璃粉21c分别与两片玻璃板的内表面气密连接。

实施例5

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

如图6所示，封接边20d的金属载体25d为E形，E形金属载体25d包括容纳低熔点玻璃粉21d的上凹槽和下凹槽； E形金属载体25d设置在待封接的两玻璃板10的边沿外侧；就开口的高度和大小而言，上凹槽和下凹槽分别与上片玻璃板和下片玻璃板的侧面相对应。

E形金属载体25d包括侧板26d、上板27d和下板28d、用于分隔所述上凹槽和下凹槽的中间隔板29d；侧板26d、上板27d和中间隔板29d围成上凹槽，侧板26d、下板28d和中间隔板29d围成下凹槽；中间隔板29d的厚度略小于真空层的高度，即略小于上片玻璃板和下片玻璃板的间隔距离。上板27d和下板28d长度略短于中间隔板29d，中间隔板29d伸入待封接的两玻璃板10之间，中间隔板29d与两玻璃板10之间留有间隙，避免影响低熔点玻璃粉21d与玻璃板之间的紧密连接。

另外，如图7所示，E形金属载体25d的上凹槽和下凹槽的开口还可以略大于玻璃板10的厚度，封接时，玻璃板插入上凹槽或下凹槽内。

实施例6

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

如图8所示，封接结构的真空玻璃包括三片玻璃板10a，包括两个真空层。

实施例7

一种真空玻璃的封接方法，具体步骤为：

1）金属载体上设置两个凹槽，将低熔点玻璃粉浆料充填在金属载体上的两个凹槽内制成封接条；将封接条放置在玻璃板的封接区域，使凹槽的开口分别与待封接两片玻璃板的封接区域对应设置；

2）将待封接玻璃板整体预热至设定的基础温度；

3）采用激光加热、微波加热或感应加热方式对玻璃板进行加热，所述金属载体温度升高并熔化所述低熔点玻璃，进而将相邻两个玻璃板的周边密封。

其中，基础温度不高于钢化玻璃的退火温度，优选地为150-290℃。封接区域可以设置玻璃板的内表面或周边侧面上。

另外，低熔点玻璃粉浆料还可以采用干燥或烧结工艺预先设置在金属载体上。

待封接玻璃板上设置有抽气口（未示出），在玻璃板封接之后，利用该抽气口抽取真空；最后封闭该抽气口。或者，步骤3）在真空室内完成，真空室的真空度与真空玻璃的设定真空度一致。玻璃板可以是普通平面或曲面玻璃。

通过在封接边内设置用于感应发热的金属结构，带封接玻璃板从交变磁场内通过，封接边上的低熔点玻璃粉熔化，将相邻两个玻璃板的周边密封。封接时，仅仅封接边消耗能量，所以大大降低了传统封接方法的能量消耗。而且普通封接边相比，本发明的封接结构更加牢固，气密性更加稳定。

以上结合附图仅描述了本申请的几个优选实施例，但本申请不限于此，凡是本领域普通技术人员在不脱离本申请的精神下，做出的任何改进和/或变形，均属于本申请的保护范围。

Claims (18)

1.一种真空玻璃的封接结构，所述真空玻璃具有至少两片平行设置的玻璃板；两两相邻所述玻璃板的周边通过封接边密封、中间设置有支撑物阵列形成真空层；其特征在于，所述封接边包括金属载体，金属载体上设置凹槽，凹槽的开口分别与待封接两片玻璃板的封接区域对应设置；所述凹槽内充填有低熔点玻璃粉浆料，激光加热、微波加热或感应加热时，金属载体温度升高将所述低熔点玻璃熔化进而实现玻璃板周边的密封。

2.如权利要求1所述封接结构，其特征在于，所述金属载体由可伐合金、铜合金、镍合金、钛合金或银合金制成。

3.如权利要求1所述封接结构，其特征在于，所述玻璃板为普通玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃。

4.如权利要求1所述封接结构，其特征在于，所述金属载体为H形，H形金属载体包括容纳低熔点玻璃粉的上凹槽和下凹槽；H形金属载体高度略小于所述真空层的高度，放置在待封接的两片玻璃板之间，金属载体和两片玻璃板之间留有缝隙，上凹槽和下凹槽内低熔点玻璃粉分别与所述两片玻璃板的内表面气密连接。

5.如权利要求1所述封接结构，其特征在于，所述金属载体为倒放的工字型结构，工字型金属载体包括外侧板、内侧板及中隔板；所述内侧板在高度上略短于外侧板；所述玻璃板边沿的内表面上设置有与所述工字型结构相适应的倒角；所述工字型金属载体整体设置在待封接的两玻璃板之间；或者，工字型金属载体的所述内侧板设置在两玻璃板之间，所述外侧板设置在玻璃板的边沿外侧，外侧板的高度大于两玻璃板边沿处的间距；工字型金属载体与玻璃板之间留有间隙。

6.如权利要求1所述封接结构，其特征在于，所述金属载体为∽形，∽形金属载体包括容纳低熔点玻璃粉的左凹槽和右凹槽，左凹槽开口向上，右凹槽开口向下；H形金属载体高度略小于所述真空层的高度，并放置在待封接的两片玻璃板之间，左凹槽和右凹槽内低熔点玻璃粉分别与所述两片玻璃板的内表面气密连接。

7.如权利要求1所述封接结构，其特征在于，所述金属载体为E形，E形金属载体包括容纳低熔点玻璃粉的上凹槽和下凹槽；所述E形金属载体设置在待封接的两玻璃板的边沿外侧；就开口的高度和大小而言，上凹槽和下凹槽分别与所述两玻璃板的侧面相对应。

8.如权利要求7所述封接结构，其特征在于，所述E形金属载体包括侧板、上板和下板、用于分隔所述上凹槽和下凹槽的中间隔板；侧板、上板和中间隔板围成所述上凹槽，侧板、下板和中间隔板围成所述下凹槽；中间隔板的厚度略小于所述真空层的高度。

9.如权利要求8所述封接结构，其特征在于，所述E形金属载体的所述上板和所述下板长度略短于所述中间隔板，所述中间隔板伸入待封接的两玻璃板之间。

10.如权利要求8所述封接结构，其特征在于，所述E形金属载体的所述上凹槽和所述下凹槽的开口略大于所述玻璃板的厚度，封接时，玻璃板插入所述上凹槽或下凹槽内。

11.一种实现权利要求1-10任一所述封接结构的真空玻璃的封接方法，其特征在于，其具体步骤为：

1）将低熔点玻璃粉浆料充填在金属载体上的凹槽内制成封接条；将封接条放置在玻璃板的封接区域，使凹槽的开口分别与待封接两片玻璃板的封接区域对应设置；

2）将待封接玻璃板整体预热至设定的基础温度；

3）采用激光加热、微波加热或感应加热方式对玻璃板进行加热，所述金属载体温度升高并熔化所述低熔点玻璃，进而将相邻两个玻璃板的周边密封。

12.如权利要求11所述封接方法，其特征在于，所述基础温度不高于钢化玻璃的退火温度。

13.如权利要求11所述封接方法，其特征在于，所述封接区域设置所述玻璃板的内表面或周边侧面上。

14.如权利要求11所述封接方法，其特征在于，所述低熔点玻璃粉浆料采用干燥或烧结工艺预先设置在所述金属载体上。

15.如权利要求11所述封接方法，其特征在于，所述待封接玻璃板上设置有抽气口，在玻璃板封接之后，利用该抽气口抽取真空；最后封闭该抽气口。

16.如权利要求11所述封接方法，其特征在于，所述步骤3）在真空室内完成，真空室的真空度与真空玻璃的设定真空度一致。

17.如权利要求11所述封接方法，其特征在于，所述玻璃板为曲面玻璃，封接后，所述真空玻璃为曲面真空玻璃。

18.一种采用权利要求1-10任一所述封接结构封边的真空玻璃。