CN105669005A - 条框密封的真空玻璃绝热板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种条框密封的真空玻璃绝热板,其包括上玻璃、下玻璃,所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过一道、两道或多道密封材料封接在一起,所述密封材料包括玻璃焊料、金属焊料和胶粘剂,所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层,所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃或平面玻璃,所述凸面玻璃的凸面朝向外侧。本发明的这种真空玻璃绝热板的制作方法工艺简单,所制备的真空玻璃绝热板和钢化真空玻璃绝热板能克服现有技术中的不足,可有效保证真空玻璃绝热板的气密性和使用寿命,并能实现机械化、自动化、大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃深加工技术领域,尤其涉及一种真空玻璃绝热板及其制作方法。
背景技术
我国能源资源相对短缺,长期能源供应面临严峻挑战,如何解决能源资源问题关系我国经济社会发展全局。随着城镇化进程的加速推进,建筑能耗越来越高,我国建筑耗能已占全社会耗能的1/3以上、并呈逐年增加的趋势,采用保温建材是降低建筑能耗的主要手段之一。目前建筑外墙保温所用的材料许多为B级保温材料,如聚苯乙烯、聚氨酯、发泡橡胶等有机材料,这些有机材料耐热性能差、易燃烧,燃烧时不仅释放出大量的热量、产生大量的有毒烟气,而且能够加速大火蔓延;同时,有机材料在火灾时会发生熔缩,产生燃烧滴落物,引发保温层上所贴瓷砖的脱落,很可能会造成二次火灾和二次伤害,所以国家有关部门曾明令禁止外墙保温使用有机保温材料,特别是在高层建筑和公共建筑。在燃烧性能达到A级标准的保温材料中,主要是以矿物棉和岩棉为代表的无机材料,但现有国产品在吸水率、强度、耐候性等方面与建筑应用要求有很大的差距,将其直接用于建筑墙体保温,必将出现吸水、下坠、软化等问题。此外,A级保温材料成本远远高于有机材料,施工工艺复杂施工费远远超出B级保温材料的费用,且其保温性能差且能耗高,并不能满足国家当前节能减排的需要。
真空绝热板是近几年来发展起来的一种新型的保温材料,主要包括真空袋和芯材等,其主要优点是属于A级保温材料、保温性能好、厚度薄、单位质量轻等,但也存在明显的缺点如芯材干燥困难,真空袋气密性差、耐穿刺强度低,真空衰减快、容易涨袋、保温寿命短等。此外,以上保温材料均需增加装饰防护层。
现有的保温材料不能作为外墙单独使用、现有的外墙保温性能又很差,如果将绝热板直接用于外墙、省去外墙保温,不仅省时、省力、节材、使用寿命长,而且易于实现建筑产业化生产。
本申请人曾提出的一系列真空绝热板、隔热板制备方面的专利申请,可作为本申请的背景资料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有保温材料和外墙板存在的缺陷,提供一种新型的真空玻璃绝热板及其制作方法,这种真空玻璃绝热板的制作方法工艺简单,所制备的真空玻璃绝热板能克服现有技术中的不足,能够直接充当外墙,集隔热、隔音、防火、防水、抗震、采光、防护、装饰性能于一身,特别适合于集成式房屋的建设。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种真空玻璃绝热板,其包括上玻璃、下玻璃,所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过一道、两道或多道密封材料封接在一起,所述密封材料包括玻璃焊料、金属焊料和胶粘剂,所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层,所述真空层内有低熔点或易挥发或易吸气的金属,所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃或平面玻璃,所述凸面玻璃的凸面朝向外侧,所述平面玻璃之间有支撑物。
其中,所述玻璃焊料为低熔点玻璃焊料,其焊接温度为350-450℃;两道或多道密封时优选为低软化点、高粘度的玻璃焊料,其软化点温度为150-380℃,优选为200-320℃;软化后具有较高的粘度,在300-380℃不发生流淌现象。
其中,所述金属焊料包含合金焊料,其焊接温度为150-400℃,优选为250-380℃;如锡及锡合金、镁及镁合金、锌及锌合金等。
其中,所述胶粘剂为无机或有机胶粘剂或复合胶粘剂,其耐高温度为150-400℃,如有机耐高温胶粘剂(聚酰亚胺类、聚苯并咪唑类、聚苯并噻唑类、聚芳砜类、聚苯硫醚类、有机硅类、改性环氧类、酚醛树脂类和聚芳醚类等)、耐高温涂料、无机耐高温胶粘剂、有机无机复合耐高温胶粘剂等。
其中,所述两道或多道密封材料,优选至少一道为金属焊料,因为金属焊料有更好的气密性、柔软性和韧性以及很宽的焊接温度范围,不但能够保证真空玻璃绝热板的密封性、减小玻璃应力和延长使用寿命,而且能够生产出钢化真空玻璃绝热板。
其中,所述两道或多道密封材料,优选金属焊料用于真空层的第一道密封,优选玻璃焊料或胶粘剂用于真空层的第二道密封,在第二道密封的保护下,可以防止金属焊料在真空下挥发造成浪费,并污染封边炉、真空泵;
进一步,所述玻璃焊料为低软化点、高粘度的玻璃焊料,在金属焊料熔化时,玻璃焊料只软化而不熔化,不会四处流淌。
其中,所述两道或多道密封材料,优选金属焊料的熔点高于第二道密封材料的软化点,即第二道密封发挥作用后,金属焊料才可以开始熔化;
进一步,所述第二道密封可以永久性密封真空层,也可以临时性密封真空层,即只在金属焊料熔化时密封真空层,防止金属焊料的气体分子进入封边炉内;亦即在真空玻璃绝热板中金属焊料起主要密封作用,其他密封材料起辅助密封作用。
其中,所述一道、两道或多道密封材料,采用人工或机械的方法涂覆在玻璃表面上,优选采用机械的方法,如丝网或模板印刷、打印机或点胶机、涂胶机涂覆等。
其中,所述一道、两道或多道密封,优选采用压合密封的方式,即在外加压力下实现密封,所述外加压力为重力、弹力和机械力如碾压力等。
其中,所述真空层内有低熔点或易挥发或易吸气的金属,所述金属包含合金,如镁及镁合金、锌及锌合金、锂及锂合金、钡及钡合金等;所述金属可以是金属焊料,也可以是单独放入真空层的金属粉、丝、条、带等,还可以是金属支撑物;所述金属能够与真空层内的气体反应,达到实现真空或保持真空的目的;所述低熔点或易挥发的金属在加热过程中能产生大量的金属气体分子,这些气体分子或与真空层内的气体反应后产生的生成物分子沉积在玻璃的表面上形成镀膜,膜层既可以赋予真空玻璃绝热板的一定图案和色彩,又可以起到隔热、遮阳、阻挡紫外线的作用,还可以起到吸气剂的作用;所述易吸气的金属能够在真空玻璃绝热板的使用过程中吸收真空层内的气体;
进一步,所述金属的量与真空层内的气体以及镀膜量相比为过量,既能够充分消除真空层内的气体,又能在玻璃的表面镀一层所需厚度的膜;
进一步,所述金属可以随机放入真空层中,也可以按设定的图案放入真空层中,从而使真空玻璃绝热板呈现随机图案或设定的图案;
进一步,所述金属可以是一至数种单质金属或合金,通过调配金属的种类和用量,可以使真空玻璃绝热板呈现不同的图案、色彩、透明度和透光率以及不同的透明度和透光率;
进一步,所述真空层的初始气体可以是空气、氮气或其它气体,优选能够与所述金属在加热过程中反应生成固体产物的活性气体,通过调配气体的种类和含量,可以使真空玻璃绝热板呈现不同的图案、色彩、透明度和透光率以及不同的透明度和透光率;
进一步,所述真空层的镀膜,包括金属气体分子与玻璃表面上吸附气体反应后生成物的膜层、金属气体分子与真空层内气体反应后生成物的膜层和金属气体分子的膜层;所述膜层的厚度由加热温度、加热时间、加热段数量、金属的种类和含量、气体的种类和含量、膜层数量等因素控制,从而控制真空玻璃绝热板的图案、色彩、透光率、遮阳性能、隔热性能等。
其中,所述上、下玻璃中至少有一块玻璃的周边至少含有一个封边条框;
进一步,所述上玻璃的封接面周边有一个封边条框,所述封边条框与下玻璃的第二道密封材料相对应;
进一步,所述上玻璃或下玻璃的封接面周边有两个封边条框,所述封边条框分别与下玻璃的第一、三道密封材料相对应,第二道密封材料处于所述两个封边条框之间;当有多个封边条框时,以此类推;
进一步,所述上玻璃的封接面周边有一个封边条框,所述下玻璃的封接面周边有两个封边条框,所述上玻璃的封边条框嵌合在所述下玻璃的封边条框之间;所述密封材料可以涂覆在下、上玻璃的封边条框上和/或上、下玻璃的对应处;当有多个封边条框时,以此类推。
其中,所述封边条框可以通过压榨、蚀刻或涂覆的方式制成,优选采用机械涂覆的方式;也可以由金属丝制成、利用低温玻璃粉或胶粘剂在高温下将其与玻璃烧结为一体;
进一步,所述涂覆方式是采用印刷或打印机或点胶机的方法,将低温玻璃粉(膏)或胶粘剂或金属粉(膏)制备在玻璃上形成凸起于玻璃表面的连续凸棱,经高温烧结、固化与玻璃结合为一体;所述封边条框采用涂覆方式制备时,可以是一次涂覆,也可以是多次涂覆;
进一步,所述封边条框可以在玻璃钢化前制备,也可以在玻璃钢化后制备;所述封边条框在玻璃钢化前制备时,优选采用低温玻璃粉(如钢化玻璃油墨)制成,经高温烧结与玻璃结合为一体;所述封边条框在玻璃钢化后制备时,优选采用低温玻璃焊料(低软化点、高粘度)或耐高温高聚物(树脂)制成,此时,所述封边条框可以充当第一道和/或第三道密封。
其中,所述封边条框的高度优选为0.1-3mm,进一步优选为0.3-1.5mm,宽度优选为0.2-5mm,进一步优选为1-2mm。
其中,所述真空玻璃绝热板还可以包括一块平板玻璃,所述平板玻璃夹在所述上玻璃和所述下玻璃之间,所述上玻璃和所述下玻璃分别和所述平板玻璃形成两个封闭的真空层。
其中,所述真空玻璃绝热板可以进一步包括多块平板玻璃,从而包含多个封闭的真空层。
为了解决上述技术问题,本发明提供了上述的条框密封的真空玻璃绝热板的制备方法,其包括:
第一步,根据所需要制作的真空玻璃绝热板的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,并进行磨边、倒角,清洗、干燥处理;
第二步,至少在上玻璃或下玻璃封接面的周边制作至少一条封边条框,当制作凸面真空玻璃绝热板时,将两块处理后的玻璃进行热弯处理,使其形成凸面;当制作平面真空玻璃绝热板时,在两块处理后的玻璃中的至少一块上制备支撑物,如果在两块玻璃上均制备支撑物,保证上、下玻璃合片后,上、下支撑物能够交叉支撑;当制作钢化真空玻璃绝热板时,则对两块玻璃分别进行钢化处理;
第三步,将第二步获得的下玻璃或两块玻璃的封接面周边均匀涂布一道、两道或多道密封材料,优选两道密封,其中第一道密封为金属密封;优选下玻璃的第二道密封材料与上玻璃的封边条框相对应,密封材料上均匀留有数个抽气孔,并将两块玻璃合片后送入封边炉中;根据密封材料、玻璃的性状和生产工艺的要求,所述玻璃在合片前或合片后可以进行预加热或预排气处理;根据膜层和性能的要求,两玻璃之间可以放入设定的金属;
第四步,对所述封边炉边抽真空、边加热,抽真空至设定的真空度后、升温至第二道密封材料的软化或密封温度以上,在重力或外加压力下至少使第二道密封材料对真空层进行密封;在真空或空气中继续升温,达到第一道密封材料的封边温度,保温一定时间、使真空层内的金属蒸发镀膜后,停止加热、随炉降温,密封材料将两块玻璃气密性地封接在一起,打开封边炉的炉门得到真空玻璃绝热板。
所述凸面真空玻璃绝热板的上、下玻璃的凸面弓高优选为0.1-200mm,进一步优选为1-20mm。
所述上、下玻璃可以具有相同的弓高,也可以有不同的弓高。
所述密封材料至少涂布在上、下玻璃的一块或两块的封接面周边以及所述中间玻璃的封接面周边,或者直接涂覆在封边条框上。
所述密封材料直接或经过中间层(如金属浆料层)与上、下玻璃以及中间玻璃相接触,或者与封边条框相接触;金属焊料也可以通过钢化烧结或高温烧结的过渡层(如银浆层)等进行封接。
所述两个真空层的真空玻璃绝热板,其一步法形成步骤如下:
所述上玻璃、下玻璃和/或中间平板玻璃经过前期处理后,将上玻璃、下玻璃和中间平板玻璃封接面的周边或封边条框上均匀涂布密封材料,密封材料上均匀留有数个纵贯密封材料带的凹槽或狭缝作为抽气孔,并将三块玻璃合片后送入封边炉中;对封边炉抽真空至设定的真空度后、升温至第二道密封材料的软化或密封温度以上,在重力或外加压力下至少使第二道密封材料对真空层进行密封;在真空或空气中继续升温,达到第一道密封材料的封边温度,保温一定时间、使真空层内的金属蒸发镀膜后,停止加热、随炉降温,密封材料将三块玻璃气密性地焊接在一起,打开炉门得到真空玻璃绝热板。
为了降低建造成本、节能降耗,封边炉可以具有基础加热系统和局部加热系统,基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等,将封边炉内部及玻璃加热至一基础温度;再利用电阻加热、红外线加热、激光加热、电磁加热、微波加热等方式对玻璃的周边即封边位置进行局部加热,达到在短时间内将密封材料加热至熔融的目的。
所述基础加热温度的范围优选为150-300℃,局部加热温度的范围优选为280-450℃。
所述真空层中,当上、下玻璃为凸面玻璃时,若其平面尺寸较小或者凸面弓高较大、能够依靠玻璃自身的凸面形状和强度抵抗大气压时,可以不设支撑物;当上、下玻璃不能够依靠自身的凸面形状和强度抵抗大气压时,应设置少量必要的支撑物,支撑物与玻璃一起共同抵抗大气压;当上、下玻璃为平面玻璃时,真空层内必须设置支撑物。
所述支撑物的材料为低温玻璃、金属、陶瓷、玻璃或耐高温的高聚物,优选为低温玻璃或高聚物。
所述支撑物最小单元可以是正方形、等边三角形的点阵或网格,其边长约为30-300mm,优选为50-100mm;支撑物为点状、条状、线状或网格状,条状支撑物其长度为0.3-5.0mm、优选为1.0-3.0mm,宽度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm,高度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm;线状支撑物其宽度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm,高度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm;点状支撑物其直径为0.1-3.0mm、优选为0.3-1.0mm,高度为0.1-1.0mm、优选为0.2-0.6mm。
支撑物采用低温玻璃或高聚物制成,优选采用低温玻璃粉或低温玻璃焊料或耐高温的高聚物(先驱体或胶粘剂)利用印刷或打印或点胶技术制成,所述低温玻璃焊料的烧结温度低于低温玻璃粉。
当支撑物印制在一块玻璃上时,优选为点状或圆柱状;当支撑物同时印制在上下两块玻璃上时,优选为条状或线状。
当支撑物在玻璃钢化前印制时,优选低温玻璃粉制成,利用钢化炉的高温将其烧结固化、与玻璃形成一体;当支撑物在玻璃钢化后印制时,优选低温玻璃焊料或高聚物制成,利用封边炉的高温将其烧结或固化、与玻璃形成一体。
当支撑物在玻璃钢化前印制时,优选对钢化后的支撑物进行机械研磨处理,去除其顶部的尖端、并使其顶部在一个平面内,既消除钢化玻璃的变形影响,又增加支撑面积;磨平后的顶部边缘再进行倒圆角处理、以进一步消除应力的影响,防止支撑物或玻璃的破碎、并提高真空玻璃绝热板的抗冲击能力。
上下玻璃均有条状或线状支撑物时,支撑物交叉支撑,上下玻璃通过支撑物仍为点接触,而支撑物与玻璃之间为线接触,增大了接触面积,减小了玻璃在支撑处的张应力,不但可以减少支撑物的数量,从而进一步提高真空玻璃绝热板的隔热和隔音性能,而且更重要的是提高真空玻璃绝热板的抗冲击能力。
所述上、下玻璃的材料可以是普通玻璃、或是超白玻璃、或是钢化玻璃、或是半钢化玻璃、或是低辐射玻璃、或是夹丝玻璃、或是压延玻璃、或是热熔玻璃,或是以上任两种或三种玻璃的组合,进一步优选为超白玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃和低辐射玻璃。
所述上、下玻璃是钢化玻璃时,优选采用连续式钢化炉;所用玻璃,优选采用超白玻,以防止钢化玻璃的自爆。
为了缩短抽真空的时间、提高生产效率,可以在上、下玻璃合片前进行紫外线清洗、等离子清洗等,以清除吸附在玻璃表面上的气体分子、水分子等。
为了缩短加热时间、提高生产效率,可以在上、下玻璃合片前或合片后进行预加热处理,以提高玻璃加热的均匀性。
为了缩短加热时间、提高玻璃加热的均匀性,可以在空气中进行加热,利用第二道密封的密封作用和金属的吸气能力,使真空层形成真空。
封边炉为间歇式加热炉或连续式加热炉,优选采用连续式加热炉。
封边炉为常压加热炉或真空加热炉或真空与常压复合加热炉,优选采用真空与常压复合加热炉,即在密封材料密封前为真空加热炉、在密封材料密封后为常压加热。
上、下玻璃的合片可以在封边炉的炉外进行,也可以在炉内进行;当封边炉为连续式加热炉时,优选采用炉内合片。
本发明的有益效果:
本发明的真空玻璃绝热板其真空层的第一道密封采用金属焊料或在其真空层内放置活泼金属,一次性解决了绝热板的密封问题、镀膜问题和抽真空问题;利用金属焊料或胶粘剂进行封边,不但封边温度低、能够保持钢化玻璃的钢化特性、节能、省时,而且封接韧性好、应力小、降低了玻璃的自爆率;利用活泼金属在加热过程中真空下的蒸发镀膜,不但可以直接替代镀膜玻璃,达到隔热、遮阳、挡紫外线、美化等效果,而且可以解决胶粘剂气密性差的问题,金属膜层还可以充当吸气剂、使真空层长时间保持高的真空度;利用活泼金属在加热过程中与真空层内的气体进行反应生成固体产物,既提高了真空层的真空度,又降低了封边炉的真空度,从而可以省去购置和使用成本较高的扩散泵,并节省了抽真空的时间;本发明的真空玻璃绝热板其真空层的密封优选采用两道密封,第一道密封优选采用金属焊料密封,第二道密封优选采用玻璃焊料或高聚物密封,第二道密封其主要作用仅是在金属焊料熔化前密封住真空层,防止金属焊料熔化后其气体分子进入封边炉内,所以可以不用过多考虑第二道密封材料的封接温度、力学性能、耐水性能、耐老化性能和长期的气密性等等,因而材料的选择范围大幅度增加、成本大幅度降低;第一道金属焊料是在被第二道或第三道密封材料密封后,再升温熔化,不但避免了金属蒸气污染封边炉、而且防止了金属焊料的大量挥发,节省了材料、降低了成本;也彻底解决了金属焊料污染玻璃、消耗大的问题以及高聚物长期气密性差生产的真空玻璃绝热板寿命短的问题;封边条框的引入,不仅可以限制密封材料溶化后无规则的流动、使封边整齐好看,而且起到很好的支撑作用,使密封材料保持一定的厚度、强化密封效果,更重要的是使上、下玻璃之间的密封由平面密封变为曲面密封,增加了密封面积、提高了密封强度,从而提高了真空玻璃绝热板封接的气密性、牢固性和可靠性;几种密封材料的协同作用,大大增加了上、下玻璃之间真空层的密封性能,显著提高了真空玻璃绝热板的寿命,实现了一步法批量化制备真空玻璃绝热板和钢化真空玻璃绝热板,极大地提高了真空玻璃绝热板的生产率和合格率、降低了真空玻璃绝热板的生产成本,促进了真空玻璃绝热板和钢化真空玻璃绝热板的工业化生产。
附图说明
图1为本发明的实施例1的示意图;
图2为本发明的实施例2的示意图;
图3为本发明的实施例3的示意图。
图中:1.上玻璃,2.下玻璃,3.第一道密封,4.第二道密封,5.第三道密封,6.封边条框,7.支撑物。
具体实施方式
以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1:参见图1,一种具有一个条框密封的真空玻璃绝热板,两块玻璃为钢化玻璃,其中一块还是低辐射玻璃,其制作方法如下:首先根据所制作真空玻璃绝热板的形状和大小切割所需尺寸的一块平板玻璃和一块低辐射玻璃,并进行磨边、倒角,清洗、干燥;其次在上块玻璃1上分别用钢化玻璃油墨和涂胶机制备封边条框6,然后将两块玻璃分别送入钢化炉中进行钢化处理、所制备的封边条框6也烧结在上玻璃1上;再次利用聚酰亚胺胶粘剂和点胶机制备支撑物7、支撑物7为圆柱状,将一块玻璃或两块玻璃的周边用涂布机均匀涂布一道锌合金粉3和两道低温玻璃焊料4,锌合金粉3位于两道低温玻璃焊料4之间,焊料上均匀留有数个抽气孔,并将两块玻璃之间放入金属镁、合片后送入封边炉中;所述玻璃在合片前或合片后可以进行预处理,以排除焊料中所含的挥发物质;最后边抽真空、边加热,抽真空至0.6-6Pa、升温至低温玻璃的软化温度320℃以上、低温玻璃软化后,在重力或外加压力下使软化的低温玻璃密封住锌合金,防止锌合金的大量挥发流失,支撑物7与上下玻璃紧密接触;继续升温至锌合金的熔融温度380℃以上,锌合金熔化,支撑物7也固化在玻璃上;停止加热、随炉降温,锌合金将两块玻璃气密性地焊接在一起;与之同时,在加热升温过程中,镁在高温和真空作用下大量挥发并与氧气和氮气等反应,既提高了真空度又对真空层进行镀膜,打开炉门得到所需的真空玻璃绝热板。
本发明的创新之处在于:使用韧性很好的热塑性聚酰亚胺为支撑物,通过在高温、压力下的变形,使所有支撑物都与玻璃有很好的接触,减小了玻璃和支撑物所承受的应力,从而提高了真空玻璃绝热板的抗冲击能力。
镁在真空层中大量挥发,在高温下有较高的蒸汽压,可以防止玻璃焊料起泡和碳化,在低温下蒸气分子凝固成膜层,使真空层有高的真空度,而且形成的膜层也能增加玻璃焊料的气密性;金属膜层还是很好的吸气剂,所以可以延长真空玻璃绝热板的使用寿命。
采用三道密封使密封性能更好,加热温度低、低温玻璃只软化而不熔化,所以在真空下也不会发生放气现象,采用三道密封也避免了金属焊料在真空下的挥发损失。
实施例2:参见图2,一种具有两个条框密封的真空玻璃绝热板,两块玻璃为钢化玻璃,其中一块还是低辐射玻璃,其制作方法如下:首先根据所制作真空玻璃绝热板的形状和大小切割所需尺寸的一块平板玻璃和一块低辐射玻璃,并进行磨边、倒角,清洗、干燥;其次在上玻璃1和下玻璃2上分别用钢化玻璃油墨和点胶机制备封边条框6,在上玻璃1利用钢化玻璃油墨和点胶机制备支撑物7、支撑物7为圆柱状,然后将两块玻璃分别送入钢化炉中进行钢化处理、所制备的封边条框6和支撑物7也烧结在玻璃上;再次将烧结后的支撑物7进行机械研磨,使其顶部在一个平面内,磨平后的顶部边缘进行倒圆角处理、以进一步消除应力的影响;然后将一块玻璃或两块玻璃的周边用涂布机均匀涂布一道锌合金丝3和一道低温玻璃焊料4,锌合金丝3位于低温玻璃焊料4与下玻璃2上的封边条框6之间、并与上玻璃1的封边条框6相对应,焊料上均匀留有数个抽气孔,将两块玻璃合片后送入封边炉中;所述玻璃可以在合片前或合片后进行预处理,以排除焊料中所含的挥发物质;最后边抽真空、边加热,抽真空至0.1-1Pa、升温至低温玻璃的软化温度350℃以上、低温玻璃软化后,在重力或外加压力下使软化的低温玻璃密封住锌合金,防止锌合金的大量挥发流失;继续升温至锌合金的熔融温度380℃以上,锌合金熔化,停止加热、随炉降温,锌合金将两块玻璃气密性地焊接在一起;与之同时,锌在高温和真空作用下大量挥发并与氧气和氮气等反应,既提高了真空度又对真空层进行镀膜,打开炉门得到所需的真空玻璃绝热板。
本发明的创新之处在于:封边条框的引入使两块玻璃之间的密封由平面密封变为曲面密封,从而提高了真空玻璃绝热板密封的气密性、牢固性和可靠性。
点状的支撑物在干燥和烧结过程中,体积会发生收缩和变化,不但高度不一致而且顶部形成尖端,容易形成应力集中,降低钢化玻璃的抗冲击性能,通过机械研磨不但使其顶部处于一个平面内而且与玻璃有更大的接触面积,从而提高钢化玻璃的抗冲击强度。
实施例3:参见图3,一种具有三个条框密封的真空玻璃绝热板,两块玻璃为钢化玻璃,其中一块还是低辐射玻璃,其制作方法如下:首先根据所制作真空玻璃绝热板的形状和大小切割所需尺寸的一块平板玻璃和一块低辐射玻璃,并进行磨边、倒角,清洗、干燥;其次在上玻璃1和下玻璃2上分别用钢化玻璃油墨和涂胶机制备一个和两个封边条框6、上玻璃1的封边条框6对应于下玻璃2的两个封边条框6之间,然后将两块玻璃分别送入钢化炉中进行钢化处理、所制备的封边条框6也烧结在玻璃上;再次在两块玻璃上分别用低温玻璃焊料和点胶机制备支撑物7、支撑物7为长条状,两块玻璃合片后上下支撑物交叉在一起;然后将下玻璃2的外侧封边条框6上用涂胶机均匀涂布聚酰亚胺胶粘剂并在两个封边条框6之间放入锡合金条,聚酰亚胺胶粘剂上均匀留有数个抽气孔,并将两块玻璃之间放入金属镁、合片后送入封边炉中;所述玻璃在合片前或合片后可以进行预处理,以排除胶粘剂中所含的挥发物质;最后边抽真空、边加热,抽真空至0.6-6Pa、升温至聚酰亚胺胶粘剂的固化温度250℃以上、聚酰亚胺胶粘剂固化;再升温至聚酰亚胺和低温玻璃焊料的软化温度320℃以上、聚酰亚胺和低温玻璃软化后,在重力或外加压力下使软化的聚酰亚胺密封住锡合金、低温玻璃制成的上下支撑物交叉连接在一起;继续升温至锡合金的熔融温度350℃以上,锡合金熔化,停止加热、随炉降温,锡合金将两块玻璃气密性地焊接在一起;与之同时,镁在高温和真空作用下大量挥发并与氧气和氮气等反应,既提高了真空度又对真空层进行镀膜,打开炉门得到所需的真空玻璃绝热板。
本发明的创新之处在于:采用上下封边条框和上下支撑物,不但密封效果好、支撑应力小,而且真空层高度高、空间大,高度高有利于降低支撑物的传导性能,从而提高真空玻璃绝热板的隔热和隔音性能;空间大,对于真空度有更大的缓冲能力,从而提高真空玻璃绝热板的使用寿命。
所有上述的首要实施这一知识产权,并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息,上述内容修改,以实现类似的执行情况。但是,所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种条框密封的真空玻璃绝热板,其特征在于包括上玻璃、下玻璃,所述上玻璃和所述下玻璃至少有一块玻璃的周边至少含有一个封边条框,所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过密封材料封接在一起,所述密封材料包括玻璃焊料、金属焊料和胶粘剂,所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层,所述真空层内有低熔点或易挥发或易吸气的金属,所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃或平面玻璃,所述凸面玻璃的凸面朝向外侧,所述平面玻璃之间有支撑物。
2.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述密封材料有一道、两道或多道。
3.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述密封材料有两道时,所述真空层的第一道密封材料为金属焊料、第二道密封材料为玻璃焊料或胶粘剂,在第二道密封材料发挥作用后,金属焊料才开始熔化。
4.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述金属是一至数种单质金属或合金,通过调配金属的种类和用量、加热温度和时间,生成不同厚度和材质的膜层,使真空玻璃绝热板呈现不同的图案、色彩、透明度和透光率。
5.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述金属通过与真空层内的气体反应使真空层形成高真空。
6.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述密封材料的封接采用压合密封的方式。
7.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述封边条框是采用涂覆的方法将低温玻璃粉(膏)或胶粘剂或金属粉(膏)制备在玻璃上形成凸起于玻璃表面的连续凸棱,经高温烧结、固化与玻璃结合为一体。
8.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述支撑物采用低温玻璃或高聚物制成;当支撑物印制在一块玻璃上时为点状或圆柱状,当支撑物印制在上下两块玻璃上时为条状或线状。
9.如权利要求1所述的真空玻璃绝热板,其特征在于所述支撑物在玻璃钢化前或钢化后制备,当支撑物在玻璃钢化前印制时,优选对钢化后的支撑物进行机械研磨处理,去除其顶部的尖端、并使其顶部在一个平面内,磨平后的顶部边缘再进行倒圆角处理。
10.如权利要求1至9任一项所述的真空玻璃绝热板的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:
第一步,根据所需要制作的真空玻璃绝热板的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,并进行磨边、倒角,清洗、干燥处理;
第二步,至少在上玻璃或下玻璃封接面的周边制作至少一条封边条框,当制作凸面真空玻璃绝热板时,将两块处理后的玻璃进行热弯处理,使其形成凸面;当制作平面真空玻璃绝热板时,在两块处理后的玻璃中的至少一块上制备支撑物,如果在两块玻璃上均制备支撑物,保证上、下玻璃合片后,上、下支撑物能够交叉支撑;当制作钢化真空玻璃绝热板时,则对两块玻璃分别进行钢化处理;
第三步,将第二步获得的下玻璃或两块玻璃的封接面周边均匀涂布一道、两道或多道密封材料,优选两道密封,其中第一道密封为金属密封;优选下玻璃的第二道密封材料与上玻璃的封边条框相对应,密封材料上均匀留有数个抽气孔,并将两块玻璃合片后送入封边炉中;根据密封材料、玻璃的性状和生产工艺的要求,所述玻璃在合片前或合片后可以进行预加热或预排气处理;根据膜层和性能的要求,两玻璃之间可以放入设定的金属;
第四步,对所述封边炉边抽真空、边加热,抽真空至设定的真空度后、升温至第二道密封材料的软化或密封温度以上,在重力或外加压力下至少使第二道密封材料对真空层进行密封;在真空或空气中继续升温,达到第一道密封材料的封边温度,保温一定时间、使真空层内的金属蒸发镀膜后,停止加热、随炉降温,密封材料将两块玻璃气密性地封接在一起,打开封边炉的炉门得到真空玻璃绝热板。
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