CN109989683A - 一种气凝胶组合玻璃及其制造方法 - Google Patents

一种气凝胶组合玻璃及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种气凝胶组合玻璃及其制造方法，气凝胶组合玻璃包括第一透光板和第二透光板，间隔框通过密封胶粘接于第一透光板和第二透光板之间形成密封空腔，密封空腔内填充复合蜂窝芯，复合蜂窝芯包括蜂窝芯和气凝胶，蜂窝芯由若干个等高的贯通孔平行排列构成，贯通孔沿高度方向垂直于第一透光板和第二透光板，气凝胶填充于贯通孔内。其制造方法是直接将含凝胶的蜂窝芯放入干燥釜中进行干燥，然后再置于两块透光板之间组装得到。本发明的气凝胶组合玻璃不仅具有优异的隔热保温、隔音、防火、防爆等性能，而且还将采光、可视与遮阳等效果有机结合起来，适用于绿色建筑和超低能耗建筑的门窗、幕墙玻璃、室内间隔和采光屋顶等领域。

Description

一种气凝胶组合玻璃及其制造方法
技术领域
本发明涉及采光、可视、隔热、保温、隔音材料领域，尤其涉及一种气凝胶组合玻璃及其制造方法。
背景技术
我国作为世界第一大能源消耗国，能源短缺严重阻碍我国社会经济的可持续发展。其中，建筑运行能耗数目惊人，约占到全国社会总能耗的30%，而建筑围护结构能耗的50%左右由玻璃窗产生，为了降低建筑能耗，节能玻璃窗的设计和应用尤为重要和迫切。气凝胶是一种纳米多孔的固体材料，具有密度低、热导率极低，可见光透过率高等优异特性，表现出优异的轻质、透光、隔热、保温、隔音、防火、抗冲击性能，是一种理想的透明保温外门窗材料。虽然气凝胶一直是各大院校和研究机构的研究重点，最近十年也出现了不少气凝胶生产厂商，但是，国内市场上一直未出现气凝胶节能窗相关产品，而国外生产气凝胶的主要厂家Cabot也只是在两块玻璃之间填充的气凝胶颗粒，这类产品只具有采光而不具有可视效果，造成这种局面主要有以下两方面原因：（1）气凝胶的强度较低，脆性大，在制备、装配和运输过程中有被损坏的风险，并且随着气凝胶尺寸的增大，气凝胶被损坏的风险也就越大，因此难以获得完整的大尺寸气凝胶应用于建筑节能窗；（2）尺寸越大的气凝胶，其对生产工艺和设备要求也越苛刻，这样不仅增加了气凝胶的生产难度同时也增加了其生产成本，难以进行气凝胶节能窗的市场推广和应用。
发明内容
针对大尺寸气凝胶的制备困难、易损坏、无可视效果和不易进行市场推广等缺点，本发明提出了一种具有较好采光及可视效果、结构简单、制造工艺简便、可靠程度高、生产效率高且节能效果显著的气凝胶组合玻璃及其制造方法。
作为解决上述问题的方案，本发明提供一种气凝胶组合玻璃，包括：第一透光板和第二透光板，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行布置；间隔框，所述间隔框通过密封胶粘接于所述第一透光板和所述第二透光板之间，形成密封空腔； 复合蜂窝芯，所述复合蜂窝芯填充于所述密封空腔内，包括蜂窝芯和气凝胶，所述蜂窝芯由若干个等高的贯通孔平行排列构成，所述贯通孔沿高度方向垂直于所述第一透光板和所述第二透光板，所述气凝胶填充于所述贯通孔内。如此，由于气凝胶板的强度较低，脆性大，在制备、装配及运输过程中有被损坏的风险，并且随着气凝胶板材尺寸的增大，气凝胶被损坏的风险也就越大，本发明使用由若干个等高的贯通孔沿高度方向平行排列构成的蜂窝芯，贯通孔内填充的小尺寸气凝胶板形状与贯通孔形状相匹配，因此，若干个小尺寸的气凝胶板在制备、装配和运输过程中被损坏的风险就大大降低。
一般地，传统蜂窝结构的传热过程来自于本身热传导、热对流和辐射传热，且随着温度升高，蜂窝结构内部的辐射传热起主导作用，特别是蜂窝胞体内部上下面通过侧壁的间接辐射传热占据主导地位，然而，由于本发明复合蜂窝芯内填充的气凝胶具有极低的导热系数，由于对中远红外有较高的反射率，并且代替空气进而极大地阻隔空气热对流传热现象（因为气凝胶纳米空中的空气不能自由运动），因此在大幅提高了气凝胶组合玻璃的热工性能的同时，也阻隔了蜂窝芯吸收的热量向建筑内部传递，大大降低了进入室内的二次辐射。而且，本发明可以根据建筑物所在气候区及其对围护结构的功能性需求，通过复合蜂窝芯的贯通孔孔径和高度的合理匹配，实现对气凝胶组合玻璃的传热系数、太阳得热系数、可见光透过率的调控，如果贯通孔孔径不变，随着贯通孔高度的增加，传热系数降低、太阳得热系数升高、可见光透过率升高，反之；如果贯通孔高度不变，随着贯通孔孔径的增加，传热系数降低、太阳得热系数升高、可见光透过率升高，反之，因此，将蜂窝芯的贯通孔孔径和高度进行调配，可以满足不同气候区的建筑物对围护结构的不同的需求。而且，可见光经过多层贯通孔孔壁与气凝胶之间的界面进行多次折射、反射，然后透过蜂窝芯向室内各个方向传播，呈现出散射效果，使室内获得均匀柔和的光线，提高了光舒适度，并且，由于贯通孔孔壁较薄，贯通孔内填充的小尺寸的气凝胶板具有较高的可见光透过率，因此气凝胶可以看作是可透视像素点，其尺寸大小和排列方式使得其呈现多样的透视效果，一方面，蜂窝芯的贯通孔的孔径与高度的比值越大，含气凝胶的蜂窝芯的可视区域面积就逐渐增大；另一方面，如果蜂窝芯的贯通孔孔径和高度不变，随着人眼与蜂窝芯的距离在一定范围内增加，含气凝胶的蜂窝芯的可视区域面积也逐渐增大。
并且，由于复合蜂窝结构具有优异的几何力学性能，因此当透光板受到外力作用时，复合蜂窝芯可以将作用力均匀分散到整块透光板上，避免透光板因局部应力而导致变形甚至破损，提高了气凝胶组合玻璃的整体强度。
因此，将气凝胶与蜂窝芯结合，不仅解决了气凝胶强度低、难装配等生产问题，更将气凝胶的透视采光特性与蜂窝芯的多次折射-散射采光特性有机结合，获得集采光、可视、隔热保温、隔音、美观于一体的气凝胶组合玻璃，市场前景巨大。
进一步地，所述复合蜂窝芯的上表面和下表面分别设置有面板。如此，面板通过胶黏剂分别粘结在复合蜂窝芯的上表面和下表面，一方面增加了气凝胶组合玻璃的力学性能，另一方面与复合蜂窝芯形成一整体，便于复合蜂窝芯的模块式更换，还解决了因透光板破碎造成气凝胶散落而无法回收再利用的问题。
进一步地，所述贯通孔的形状为规则形状、不规则形状中的一种或多种的组合。如此，贯通孔的形状与气凝胶的形状相匹配，本发明中可以包含相同或不同形状的贯通孔，各个贯通孔的形状可以是规则或不规则的，其中不规则形状如云朵状、人像、物像及一些具有艺术设计感的特殊造型等；通过对气凝胶与贯通孔的大小、形状进行排布与设计，将复合蜂窝芯组合成任何图案，使建筑物兼具节能与美观的特性。
进一步地，所述贯通孔的规则形状为圆柱、椭圆柱、棱柱。如此，本发明的贯通孔的形状可以根据用户需求、喜好及功能性定制，可以但不限于是以上形状，在不脱离本构思的情况下，凡是对贯通孔的形状进行任何可能的变化，均属于本发明的保护范围。
进一步地，所述贯通孔的高度为5~40mm。如此，本发明蜂窝芯中的若干个贯通孔高度相等，且不超过间隔框的高度。
进一步地，所述贯通孔的孔径为2~80mm。如此，若贯通孔为圆柱，则孔径指截面圆形的直径；若贯通孔为椭圆柱，则孔径指截面椭圆形的长轴和短轴的算术平均值；若贯通孔为棱柱，当截面多边形为三角形时，孔径是指截面三角形的外接圆直径，当截面多边形包含四个及四个以上顶点时，孔径是指所有非相邻的两个顶点之间的长度的算术平均值。此外，本发明中的蜂窝芯可以由若干个大小相同或不同的贯通孔排布构成，组合成所需美观性或功能性图案。
进一步地，所述贯通孔的孔壁厚度为0.1~2mm。如此，由于贯通孔孔壁较薄，贯通孔内填充的小尺寸的气凝胶板具有较高的可见光透过率，因此一定距离内观看呈现出整体可视的效果，而且在保证蜂窝芯强度的前提下，孔壁越薄，热工性能越好，整体可视效果越佳。
进一步地，所述贯通孔的材质为金属、陶瓷、塑料、玻璃、复合材料中的一种。其中，所述金属为不锈钢、铝、铜、钛合金等，玻璃为浮法玻璃、超白玻璃、铯钾玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃、夹胶玻璃、泡沫玻璃等，所述陶瓷为泡沫陶瓷等，所述塑料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、1,4-环己烷二甲醇酯、氟化乙烯丙烯共聚物、双烯丙基二甘醇碳酸脂聚合物等，所述复合材料为纤维增强塑料等。如此，使用金属材质的贯通孔可以赋予气凝胶组合玻璃金属光泽，提高装饰美观性；使用陶瓷、玻璃材质的贯通孔可以提高气凝胶组合玻璃的抗风压性能；使用塑料材质的贯通孔具有更佳的透光及轻质特性；使用泡沫玻璃、泡沫陶瓷或复合材料的贯通孔可以减少热桥，提高气凝胶组合玻璃的热工性能。
进一步地，所述间隔框的内表面设置有弹性条。如此，弹性条还可以通过胶黏剂固定粘接在间隔框的内表面，有效减缓蜂窝芯在水平方向的碰撞或冲击，从而进一步避免蜂窝芯中的气凝胶由于碰撞或冲击引起的裂纹或破损。
进一步地，所述间隔框具有中空结构。如此，使用中空结构的间隔框，间隔框中可以填充干燥剂，连续吸附使用中进入透光板密封空腔内的水蒸气，使其在使用过程中不容易形成结露现象，提高使用寿命和美观性。
进一步地，所述间隔框上设置有通气口。如此，在间隔框上预留通气口，可以对玻璃密封空腔进行抽真空处理或填充惰性气体处理。
进一步地，所述间隔框的材质为金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材、复合材料中的一种或多种。其中，玻璃间隔框为浮法玻璃间隔框、钢化玻璃间隔框、超白玻璃间隔框、铯钾玻璃间隔框、着色玻璃间隔框、镀膜玻璃间隔框、夹胶玻璃间隔框等中的一种，金属间隔框为不锈钢间隔框、铝间隔框、铜间隔框、钛合金间隔框等中的一种，塑料间隔框为聚甲基丙烯酸甲酯间隔框、聚碳酸酯间隔框、聚苯乙烯间隔框、聚对苯二甲酸乙二醇酯间隔框、聚丙烯间隔框、聚氯乙烯间隔框等中的一种，复合材料间隔框为纤维增强塑料间隔框、断桥铝间隔框或复合胶条等；或间隔框为泡沫玻璃间隔框或泡沫陶瓷间隔框；或间隔框由上述两种或两种以上材料复合构成，如铝木间隔框、铝塑间隔框、塑钢间隔框等。如此，使用金属间隔框可以赋予气凝胶组合玻璃金属光泽，提高装饰美观性；使用陶瓷间隔框、玻璃间隔框可以提高气凝胶组合玻璃的抗风压性能；使用塑料间隔框具有更佳的透光及轻质特性；使用复合材料间隔框及泡沫玻璃间隔框、泡沫陶瓷间隔框、铝木间隔框、铝塑间隔框、塑钢间隔框等可以减少热桥，提高气凝胶组合玻璃的热工性能。
进一步地，所述第一透光板和所述第二透光板为玻璃或透明塑料板。其中，玻璃为钢化玻璃、浮法玻璃、着色玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、镀膜玻璃、贴膜玻璃、夹胶玻璃等中的一种，透明塑料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、1,4-环己烷二甲醇酯、氟化乙烯丙烯共聚物、双烯丙基二甘醇碳酸脂聚合物等中的一种。如此，用于透光板的玻璃和塑料具有优异的透光性能，玻璃具有优异的耐候性和化学惰性等，塑料具有轻质、高强度等特性；本发明可以根据使用环境、用途选择合适的内层透光板和外层透光板；在第一透光板或第二透光板上预留通气口，可以对空腔进行抽真空处理或填充惰性气体处理。本发明可以根据用途选择不同材质的透光板，采用具有轻质、透光特性且高强度的塑料透光板更适用于超高层建筑的门窗、幕墙结构，以及既有建筑的门窗、幕墙改造。
进一步地，所述第一透光板和/或第二透光板上设置有功能膜，所述功能膜为low-E膜、防紫外线膜、电致变色膜、光致变色膜、热致变色膜、增透膜中的一种或多种。如此，在透光板（1、2）上设置不同的功能膜，可赋予玻璃不同的功能，满足不同建筑玻璃的需求，如low-E膜可以阻隔环境温度的红外热辐射，降低太阳得热系数，进一步提高气凝胶组合玻璃的隔热性能；防紫外线膜不仅具有防滴露和防紫外线的表面功能作用，而且还可以防止透光板（尤其是透明塑料板）老化变黄；电致变色膜、光致变色膜、热致变色膜分别通过电流大小的改变、适当波长光的辐照作用以及环境温度的改变等方式来实现对透光率的调节；增透膜可以减少或消除透光板表面的反射光，从而增加透光量，达到很好的增透效果。
进一步地，所述间隔框外表面与第一透光板、第二透光板之间形成的U形间隙处设置有所述密封胶。如此，对气凝胶组合玻璃进行双道密封，可以增加玻璃的气密性和结构完整性。
进一步地，所述密封胶为硅酮胶、聚硫橡胶、丁基橡胶、水合硅酸钠、硅酸钾水合物中的一种。此外，本发明的密封胶不限于是以上密封胶，还可以是树脂类密封胶，如酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。
并且，作为解决上述问题的另一方案，本发明提供一种气凝胶组合玻璃的制造方法，包括以下步骤：
（1）制备复合蜂窝芯，将制备好的溶胶浇铸到蜂窝芯的贯通孔内，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯放入干燥釜中进行干燥，得到复合蜂窝芯；
（2）玻璃组装，将复合蜂窝芯置于两块透光板之间，利用密封胶和间隔框在复合蜂窝芯的四周进行粘结密封。
如此，本发明采用蜂窝芯与溶胶一体化复合制备工艺，蜂窝芯既作为气凝胶组合玻璃的夹层结构，又作为小尺寸气凝胶的模具使用，简化了将若干个小尺寸气凝胶装填到贯通孔内的繁琐而复杂的程序，且有效解决了大尺寸气凝胶对设备及工艺的高要求，具有高的产品合格率和生产效率，非常适合连续化生产。此外，步骤（1）之前，还包括透光板清洗和透光板表面预处理，可以是利用含有硅烷偶联剂，如KH550的溶液处理透光板内表面。此外，在将溶胶浇铸至蜂窝芯的贯通孔内之前，还包括将蜂窝芯放置于模具中；在凝胶之后和干燥之前，还包括脱模步骤。
本发明还提供一种气凝胶组合玻璃的制造方法，包括以下步骤：
（1）制备复合蜂窝芯，将制备好的溶胶浇铸到预置于两块透光板之间的蜂窝芯的贯通孔内，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯与所述两块透光板一起放入干燥釜中进行干燥，得到置于两块透光板之间的复合蜂窝芯；
（2）组装密封，利用密封胶和间隔框在复合蜂窝芯的四周进行粘结密封。
如此，本发明进一步采用两块透光板与复合蜂窝芯同步制备工艺，两块透光板既作为气凝胶组合玻璃的构件，又作为复合蜂窝芯的模具使用，进一步简化了玻璃组装的程序，避免了凝胶在脱模及搬运过程中造成的脱落及损伤等，且有效解决了大尺寸气凝胶对设备及工艺的高要求，具有高的产品合格率和生产效率，非常适合连续化生产。
进一步地，所述溶胶的制备方法为：将有机硅烷、有机溶剂、去离子水、酸性催化剂按摩尔比1∶3～12∶2～9∶0.8～5.4×10-3 混合搅拌均匀，再按有机硅烷与碱性催化剂的摩尔比为1∶0.8～5.4×10-3 的比例加入碱性催化剂，混合搅拌，即得到溶胶。
进一步地，所述有机硅烷为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
进一步地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、正己烷中的一种或几种的混合物。如此，有机溶剂在体系中并不直接参与水解与缩聚反应，而是作为稀释溶剂存在，在凝胶网络中占据一定体积，对调节孔洞大小、凝胶时间及密度等起到一定作用。
进一步地，所述酸性化学催化剂为盐酸、草酸、硝酸、氢氟酸中的一种；或所述碱性化学催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种。如此，适量的酸性催化剂促进有机硅烷与水的水解反应，水解产物正硅酸一旦形成，适量的碱性催化剂便能促进其发生缩聚反应，形成具有空间网络结构的凝胶。
进一步地，在所述第一透光板或所述第二透光板或所述间隔框上设置通气口，所述步骤（2）之后，进一步包括真空处理步骤，具体为通过所述通气口对所述空腔进行抽真空处理；或所述步骤（2）之后，进一步包括惰性气体添加步骤，具体为通过所述通气口向所述空腔中添加惰性气体。如此，玻璃密封空腔内一定的真空度或惰性气体可以进一步降低本发明的气凝胶组合玻璃的传热系数。
进一步地，所述步骤（2）在真空环境中进行。如此，封面步骤可以在密闭的真空室内进行，进一步降低本发明的气凝胶组合玻璃的传热系数。
进一步地，所述步骤（2）之后，进一步包括密封步骤，所述密封步骤为在所述间隔框外表面与第一透光板、第二透光板之间形成的U形间隙处利用所述密封胶进行密封处理。如此，对气凝胶组合玻璃进行双道密封，可以增加玻璃的气密性和结构完整性。
本发明的气凝胶组合玻璃不仅具有较好的采光、可视、隔热保温、隔音、美观等特性，而且还具有太阳得热系数、传热系数、可见光透过率及可视范围等可调的优点，并能有效避免大尺寸气凝胶易破损的缺点，结构简单、制造工艺简便、可靠程度高且节能效果显著，适用于绿色建筑和超低能耗建筑的门窗、幕墙玻璃、室内间隔和采光屋顶等领域，应用前景巨大。
附图说明
图1为本发明的气凝胶组合玻璃的立体图；
图2为本发明的气凝胶组合玻璃的截面图；
图3为本发明的另一种气凝胶组合玻璃的截面图。
其中：1-第一透光板；2-第二透光板；3-间隔框；4-复合蜂窝芯；41-蜂窝芯；42-气凝胶；5-密封胶；6-面板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
本发明的气凝胶组合玻璃的一种实施例，其立体图和截面图分别如图1和图2所示，包括：第一透光板1和第二透光板2，所述第一透光板1和所述第二透光板2相对平行布置；间隔框3，所述间隔框3通过密封胶5粘接于所述第一透光板1和所述第二透光板2之间，形成密封空腔；复合蜂窝芯4，所述复合蜂窝芯4填充于所述密封空腔内，包括蜂窝芯41和气凝胶42，所述蜂窝芯41由若干个等高的贯通孔平行排列构成，所述贯通孔沿高度方向垂直于所述第一透光板1和所述第二透光板2，所述气凝胶42填充于所述贯通孔内。
如此，由于气凝胶板的强度较低，脆性大，在制备、装配及运输过程中有被损坏的风险，并且随着气凝胶板材尺寸的增大，气凝胶被损坏的风险也就越大，本发明使用由若干个等高的贯通孔沿高度方向平行排列构成的蜂窝芯4，贯通孔内填充的小尺寸气凝胶板形状与贯通孔形状相匹配，因此，若干个小尺寸的气凝胶板在制备、装配和运输过程中被损坏的风险就大大降低。
一般地，传统蜂窝结构的传热过程来自于本身热传导、热对流和辐射传热，且随着温度升高，蜂窝结构内部的辐射传热起主导作用，特别是蜂窝胞体内部上下面通过侧壁的间接辐射传热占据主导地位，然而，由于本发明复合蜂窝芯4内填充的气凝胶42具有极低的导热系数，由于对中远红外有较高的反射率，并且代替空气进而极大地阻隔空气热对流传热现象（因为气凝胶纳米空中的空气不能自由运动），因此在大幅提高了气凝胶组合玻璃的热工性能的同时，也阻隔了蜂窝芯41吸收的热量向建筑内部传递，大大降低了进入室内的二次辐射。
而且，本发明可以根据建筑物所在气候区及其对围护结构的功能性需求，通过复合蜂窝芯4的贯通孔孔径和高度的合理匹配，实现对气凝胶组合玻璃的传热系数、太阳得热系数、可见光透过率的调控，如果贯通孔孔径不变，随着贯通孔高度的增加，传热系数降低、太阳得热系数升高、可见光透过率升高，反之；如果贯通孔高度不变，随着贯通孔孔径的增加，传热系数降低、太阳得热系数升高、可见光透过率升高，反之。因此，将蜂窝芯41的贯通孔孔径和高度进行调配，可以满足不同气候区的建筑物对围护结构的不同的需求。
可见光经过多层贯通孔孔壁与气凝胶之间的界面进行多次折射、反射，然后透过复合蜂窝芯4向室内各个方向传播，呈现出散射效果，使室内获得均匀柔和的光线，提高了光舒适度，并且，由于贯通孔孔壁较薄，贯通孔内填充的小尺寸的气凝胶板42具有较高的可见光透过率，因此气凝胶可以看作是可透视像素点，其尺寸大小和排列方式使得其呈现多样的透视效果，一方面，蜂窝芯41的贯通孔的孔径与高度的比值越大，含气凝胶42的蜂窝芯41的可视区域面积就逐渐增大；另一方面，如果蜂窝芯41的贯通孔孔径和高度不变，随着人眼与蜂窝芯41的距离在一定范围内增加，含气凝胶42的蜂窝芯41的可视区域面积也逐渐增大。
并且，由于复合蜂窝结构具有优异的几何力学性能，因此当透光板（1、2）受到外力作用时，复合蜂窝芯4可以将作用力均匀分散到整块透光板上，避免透光板因局部应力而导致变形甚至破损，提高了气凝胶组合玻璃的整体强度。
因此，将气凝胶42与蜂窝芯41结合，不仅解决了气凝胶强度低、难装配等生产问题，更将气凝胶42的透视采光特性与蜂窝芯41的多次折射-散射采光特性有机结合，获得集采光、可视、隔热保温、隔音、美观于一体的隐形蜂窝气凝胶组合玻璃，市场前景巨大。
本实施例中，所述复合蜂窝芯4的上表面和下表面分别设置有面板6，其截面图如图3所示。
如此，面板6通过胶黏剂分别粘结在复合蜂窝芯的上表面和下表面，一方面增加了气凝胶组合玻璃的力学性能，另一方面与复合蜂窝芯形成一整体，便于复合蜂窝芯的模块式更换，还解决了因透光板破碎造成气凝胶散落而无法回收再利用的问题。
本实施例中，所述贯通孔的形状为规则形状、不规则形状中的一种或多种的组合。
如此，贯通孔的形状与气凝胶的形状相匹配，本发明中可以包含相同或不同形状的贯通孔，各个贯通孔的形状可以是规则或不规则的，其中不规则形状如云朵状、人像、物像及一些具有艺术设计感的特殊造型等；通过对气凝胶与贯通孔的大小、形状进行排布与设计，将复合蜂窝芯组合成任何图案，使建筑物兼具节能与美观的特性。
本实施例中，所述贯通孔的规则形状为圆柱、椭圆柱、棱柱。
如此，本发明的贯通孔的形状可以根据用户需求、喜好及功能性定制，可以但不限于是以上形状，在不脱离本构思的情况下，凡是对贯通孔的形状进行任何可能的变化，均属于本发明的保护范围。
本实施例中，所述贯通孔的高度为5~40mm。
如此，本发明蜂窝芯4中的若干个贯通孔高度相等，且不超过间隔框3的高度。
本实施例中，所述贯通孔的孔径为2~80mm。
如此，若贯通孔为圆柱，则孔径指截面圆形的直径；若贯通孔为椭圆柱，则孔径指截面椭圆形的长轴和短轴的算术平均值；若贯通孔为棱柱，当截面多边形为三角形时，孔径是指截面三角形的外接圆直径，当截面多边形包含四个及四个以上顶点时，孔径是指所有非相邻的两个顶点之间的长度的算术平均值。
此外，本发明中的蜂窝芯4可以由若干个孔径相同或不同的贯通孔排布构成，组合成所需美观性或功能性图案。
本实施例中，所述贯通孔的孔壁厚度为0.1~2mm。
如此，由于贯通孔孔壁较薄，贯通孔内填充的小尺寸的气凝胶板5具有较高的可见光透过率，因此一定距离内观看呈现出整体可视的效果，而且在保证蜂窝芯4强度的前提下，孔壁越薄，热工性能越好，整体可视效果越佳。
本实施例中，所述贯通孔的材质为金属、陶瓷、塑料、玻璃、复合材料中的一种。其中，所述金属为不锈钢、铝、铜、钛合金等，玻璃为浮法玻璃、超白玻璃、铯钾玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃、夹胶玻璃、泡沫玻璃等，所述陶瓷为泡沫陶瓷等，所述塑料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、1,4-环己烷二甲醇酯、氟化乙烯丙烯共聚物、双烯丙基二甘醇碳酸脂聚合物等，所述复合材料为纤维增强塑料等。
如此，使用金属材质的贯通孔可以赋予气凝胶组合玻璃金属光泽，提高装饰美观性；使用陶瓷、玻璃材质的贯通孔可以提高气凝胶组合玻璃的抗风压性能；使用塑料材质的贯通孔具有更佳的透光及轻质特性；使用泡沫玻璃、泡沫陶瓷或复合材料的贯通孔可以减少热桥，提高气凝胶组合玻璃的热工性能。
本实施例中，所述间隔框3的内表面设置有弹性条。
如此，弹性条还可以通过胶黏剂固定粘接在间隔框3的内表面，有效减缓蜂窝芯4在水平方向的碰撞或冲击，从而进一步避免蜂窝芯4中的气凝胶42由于碰撞或冲击引起的裂纹或破损。
本实施例中，所述间隔框3为具有中空结构。
如此，使用中空结构的间隔框3，间隔框3中可以填充干燥剂，连续吸附使用中进入透光板密封空腔内的水蒸气，使其在使用过程中不容易形成结露现象，提高使用寿命和美观性。
本实施例中，所述间隔框3上设置有通气口。
如此，在间隔框3上预留通气口，可以对玻璃密封空腔进行抽真空处理或填充惰性气体处理。
本实施例中，所述间隔框3的材质为金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材、复合材料中的一种或多种。其中，玻璃间隔框为浮法玻璃间隔框、钢化玻璃间隔框、超白玻璃间隔框、铯钾玻璃间隔框、着色玻璃间隔框、镀膜玻璃间隔框、夹胶玻璃间隔框等中的一种，金属间隔框为不锈钢间隔框、铝间隔框、铜间隔框、钛合金间隔框等中的一种，塑料间隔框为聚甲基丙烯酸甲酯间隔框、聚碳酸酯间隔框、聚苯乙烯间隔框、聚对苯二甲酸乙二醇酯间隔框、聚丙烯间隔框、聚氯乙烯间隔框等中的一种，复合材料间隔框为纤维增强塑料间隔框、断桥铝间隔框或复合胶条等；或间隔框3为泡沫玻璃间隔框或泡沫陶瓷间隔框；或间隔框3由上述两种或两种以上材料复合构成，如铝木间隔框、铝塑间隔框、塑钢间隔框等。
如此，使用金属间隔框可以赋予气凝胶组合玻璃金属光泽，提高装饰美观性；使用陶瓷间隔框、玻璃间隔框可以提高气凝胶组合玻璃的抗风压性能；使用塑料间隔框具有更佳的透光及轻质特性；使用复合材料间隔框及泡沫玻璃间隔框、泡沫陶瓷间隔框、铝木间隔框、铝塑间隔框、塑钢间隔框等可以减少热桥，提高气凝胶组合玻璃的热工性能。
本实施例中，所述第一透光板1和所述第二透光板2为玻璃或透明塑料板。其中，玻璃为钢化玻璃、浮法玻璃、着色玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、镀膜玻璃、贴膜玻璃、夹胶玻璃等中的一种，透明塑料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、1,4-环己烷二甲醇酯、氟化乙烯丙烯共聚物、双烯丙基二甘醇碳酸脂聚合物等中的一种。
如此，用于透光板的玻璃和塑料具有优异的透光性能，玻璃具有优异的耐候性和化学惰性等，塑料具有轻质、高强度等特性；本发明可以根据使用环境、用途选择合适的内层透光板和外层透光板；在第一透光板1或第二透光板2上预留通气口，可以对空腔进行抽真空处理或填充惰性气体处理。
本发明可以根据用途选择不同材质的透光板，采用具有轻质、透光特性且高强度的塑料透光板更适用于超高层建筑的门窗、幕墙结构，以及既有建筑的门窗、幕墙改造。
本实施例中，所述第一透光板1和/或第二透光板2上具有功能膜，所述功能膜为low-E膜、防紫外线膜、电致变色膜、光致变色膜、热致变色膜、增透膜中的一种或多种。
如此，在透光板（1、2）上设置不同的功能膜，可赋予玻璃不同的功能，满足不同建筑玻璃的需求，如low-E膜可以阻隔环境温度的红外热辐射，降低太阳得热系数，进一步提高气凝胶组合玻璃的隔热性能；防紫外线膜不仅具有防滴露和防紫外线的表面功能作用，而且还可以防止透光板（尤其是透明塑料板）老化变黄；电致变色膜、光致变色膜、热致变色膜分别通过电流大小的改变、适当波长光的辐照作用以及环境温度的改变等方式来实现对透光率的调节；增透膜可以减少或消除透光板表面的反射光，从而增加透光量，达到很好的增透效果。
本实施例中，所述间隔框3外表面与第一透光板1、第二透光板2之间形成的U形间隙处设置有所述密封胶5。
如此，对气凝胶组合玻璃进行双道密封，可以增加玻璃的气密性和结构完整性。
本实施例中，所述密封胶5为硅酮胶、聚硫橡胶、丁基橡胶、水合硅酸钠、硅酸钾水合物中的一种。此外，本发明的密封胶5不限于是以上密封胶，还可以是树脂类密封胶，如酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。
本发明的另一个实施例，一种气凝胶组合玻璃的制造方法，包括以下步骤：
（1）制备复合蜂窝芯，将制备好的溶胶浇铸到蜂窝芯4的贯通孔内，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯4放入干燥釜中进行干燥，得到复合蜂窝芯；
（2）玻璃组装，将复合蜂窝芯置于两块透光板（1、2）之间，利用密封胶5和间隔框3在复合蜂窝芯的四周进行粘结密封。
如此，本发明采用蜂窝芯与溶胶一体化复合制备工艺，蜂窝芯4既作为气凝胶组合玻璃的夹层结构，又作为小尺寸气凝胶42的模具使用，简化了将若干个小尺寸气凝胶42装填到贯通孔内的繁琐而复杂的程序，且有效解决了大尺寸气凝胶对设备及工艺的高要求，具有高的产品合格率和生产效率，非常适合连续化生产。
此外，步骤（1）之前，还包括透光板清洗和透光板表面预处理，可以是利用含有硅烷偶联剂，如KH550的溶液处理透光板内表面。
此外，在将溶胶浇铸至蜂窝芯4的贯通孔内之前，还包括将蜂窝芯4放置于模具中；在凝胶之后和干燥之前，还包括脱模步骤。
本发明的另一个实施例，一种气凝胶组合玻璃的制造方法，包括以下步骤：
（1）制备复合蜂窝芯，将制备好的溶胶浇铸到预置于两块透光板（1、2）之间的蜂窝芯4的贯通孔内，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯4与所述两块透光板（1、2）一起放入干燥釜中进行干燥，得到置于两块透光板（1、2）之间的复合蜂窝芯；
（2）组装密封，利用密封胶5和间隔框3在复合蜂窝芯的四周进行粘结密封。
如此，本发明进一步采用两块透光板（1、2）与复合蜂窝芯4同步制备工艺，两块透光板（1、2）既作为气凝胶组合玻璃的构件，又作为复合蜂窝芯4的模具使用，进一步简化了玻璃组装的程序，避免了凝胶在脱模及搬运过程中造成的脱落及损伤等，且有效解决了大尺寸气凝胶对设备及工艺的高要求，具有高的产品合格率和生产效率，非常适合连续化生产。
本实施例中，所述溶胶的制备方法为：将有机硅烷、有机溶剂、去离子水、酸性催化剂按摩尔比1∶3～12∶2～9∶0.8～5.4×10-3 混合搅拌均匀，待充分水解后，再按有机硅烷与碱性催化剂的摩尔比为1∶0.8～5.4×10-3 的比例加入碱性催化剂，混合搅拌，即得到溶胶。
本实施例中，所述有机硅烷为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物，优选正硅酸乙酯。
本实施例中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、正己烷中的一种或几种的混合物，优选乙醇。
如此，有机溶剂在体系中并不直接参与水解与缩聚反应，而是作为稀释溶剂存在，在凝胶网络中占据一定体积，对调节孔洞大小、凝胶时间及密度等起到一定作用。
本实施例中，所述酸性化学催化剂为盐酸、草酸、醋酸、硝酸、氢氟酸中的一种，优选盐酸；或所述碱性化学催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种，优选氨水。
如此，适量的酸性催化剂促进有机硅烷与水的水解反应，水解产物正硅酸一旦形成，适量的碱性催化剂便能促进其发生缩聚反应，形成具有空间网络结构的凝胶。
本实施例中，干燥工艺包括常压干燥、亚临界干燥、冷冻干燥、真空干燥和超临界干燥等，所述超临界干燥的介质为乙醇、异丙醇或二氧化碳；优选常压干燥和二氧化碳超临界干燥。
本实施例中，在所述第一透光板1或所述第二透光板2或所述间隔框3上设置通气口，所述步骤（2）之后，进一步包括真空处理步骤，具体为通过所述通气口对所述空腔进行抽真空处理；或所述步骤（2）之后，进一步包括惰性气体添加步骤，具体为通过所述通气口向所述空腔中添加惰性气体。
如此，玻璃密封空腔内一定的真空度或惰性气体可以进一步降低本发明的气凝胶组合玻璃的传热系数。
本实施例中，所述步骤（2）在真空环境中进行。
如此，封面步骤可以在密闭的真空室内进行，进一步降低本发明的气凝胶组合玻璃的传热系数。
本实施例中，所述步骤（2）之后，进一步包括密封步骤，所述密封步骤为在所述间隔框3外表面与第一透光板1、第二透光板2之间形成的U形间隙处利用所述密封胶5进行密封处理。
如此，对气凝胶组合玻璃进行双道密封，可以增加玻璃的气密性和结构完整性。
本发明的气凝胶组合玻璃不仅具有较好的采光、可视、隔热保温、隔音、美观等特性，而且还具有太阳得热系数、传热系数、可见光透过率及可视范围等可调的优点，并能有效避免大尺寸气凝胶易破损的缺点，结构简单、制造工艺简便、可靠程度高且节能效果显著，适用于绿色建筑和超低能耗建筑的门窗、幕墙玻璃、室内间隔和采光屋顶等领域，应用前景巨大。
下面为具体实施例部分。
实施例1
采用以下步骤制备气凝胶组合玻璃：
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶8∶2∶1×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶2.5×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于模具中的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为圆柱，孔径为10mm，高度为9mm，孔壁厚度为0.1mm，静置，待凝胶后，脱模，直接将含凝胶的蜂窝芯41放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到复合蜂窝芯4；
（3）将复合蜂窝芯4置于两块浮法玻璃（1、2）之间，利用丁基密封胶5和断桥铝间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在断桥铝间隔框3与两块浮法玻璃（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为1.24W/m2·K，可见光透过率为72%，太阳得热系数为0.49。
实施例2
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶10∶6∶1.8×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶3.6×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于模具中的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为正六棱柱，孔径为20mm，高度为12mm，孔壁厚度为0.5mm，静置，待凝胶后，脱模，直接将含凝胶的蜂窝芯41放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到复合蜂窝芯4；
（3）将复合蜂窝芯4置于两块浮法玻璃（1、2）之间，利用丁基密封胶5和断桥铝间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在断桥铝间隔框3与两块浮法玻璃（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为0.98W/m2·K，可见光透过率为70%，太阳得热系数为0.52。
实施例3
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶3∶2∶0.8×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶1.6×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于模具中的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为正四棱柱，孔径为80mm，高度为40mm，孔壁厚度为1mm，静置，待凝胶后，脱模，直接将含凝胶的蜂窝芯41放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到复合蜂窝芯4；
（3）将复合蜂窝芯4置于两块透明聚碳酸酯板（1、2）之间，利用环氧树脂密封胶5和纤维增强塑料间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在纤维增强塑料间隔框3与两块透明聚碳酸酯板（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为0.31W/m2·K，可见光透过率为52%，太阳得热系数为0.38。
实施例4
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶6∶3∶2.0×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶5.4×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于模具中的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为正三棱柱，孔径为20mm，高度为5mm，孔壁厚度为2mm，静置，待凝胶后，脱模，直接将含凝胶的蜂窝芯41放入干燥釜中进行常压干燥，得到复合蜂窝芯4；
（3）将复合蜂窝芯4置于两块钢化玻璃（1、2）之间，利用丁基密封胶5和铝塑间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在铝塑间隔框3与两块钢化玻璃（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为1.54W/m2·K，可见光透过率为74%，太阳得热系数为0.55。
实施例5
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶4∶2∶2.5×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶5.0×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于模具中的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为圆柱，孔径为2mm，高度为6mm，孔壁厚度为0.1mm，静置，待凝胶后，脱模，直接将含凝胶的蜂窝芯41放入干燥釜中进行常压干燥，得到复合蜂窝芯4；
（3）将复合蜂窝芯4置于两块透明聚丙烯板（1、2）之间，利用酚醛树脂密封胶5和塑钢间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在塑钢间隔框3与两块透明聚丙烯板（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为1.57W/m2·K，可见光透过率为70%，太阳得热系数为0.47。
实施例6
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶12∶9∶5.4×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶4.0×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于两块浮法玻璃（1、2）之间的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为圆柱，孔径为12mm，高度为16mm，孔壁厚度为0.2mm，静置，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯41与所述两块浮法玻璃（1、2）一起放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到置于两块浮法玻璃（1、2）之间的复合蜂窝芯4；
（3）利用丁基密封胶5和聚氯乙烯间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在聚氯乙烯间隔框3与两块浮法玻璃（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为0.72W/m2·K，可见光透过率为65%，太阳得热系数为0.48。
实施例7
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶4∶4∶2.0×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶4.0×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于两块透明聚丙烯板（1、2）之间的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为正六棱柱，孔径为10mm，高度为12mm，孔壁厚度为0.2mm，静置，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯41与所述两块透明聚丙烯板（1、2）一起放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到置于两块透明聚丙烯板（1、2）之间的复合蜂窝芯4；
（3）利用有机硅密封胶5和聚氯乙烯间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在聚氯乙烯间隔框3与两块透明聚丙烯板（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为1.05W/m2·K，可见光透过率为68%，太阳得热系数为0.48。
实施例8
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶8∶4∶1.8×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶0.8×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于两块钢化玻璃（1、2）之间的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为正六棱柱，孔径为12mm，高度为8mm，孔壁厚度为0.5mm，静置，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯41与所述两块钢化玻璃（1、2）一起放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到置于两块钢化玻璃（1、2）之间的复合蜂窝芯4；
（3）利用丁基密封胶5和铝塑间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在铝塑间隔框3与两块钢化玻璃（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为1.26W/m2·K，可见光透过率为72%，太阳得热系数为0.50。
实施例9
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶6∶6∶2.5×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶5.0×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于两块透明聚碳酸酯板（1、2）之间的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为圆柱，孔径为8mm，高度为24mm，孔壁厚度为0.5mm，静置，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯41与所述两块透明聚碳酸酯板（1、2）一起放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到置于两块透明聚碳酸酯板（1、2）复合蜂窝芯4；
（3）利用丁基密封胶5和断桥铝间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在断桥铝间隔框3与两块透明聚碳酸酯板（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为0.49W/m2·K，可见光透过率为61%，太阳得热系数为0.44。
实施例10
（1）将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、盐酸按摩尔比1∶10∶5∶3.6×10-3混合搅拌均匀，待充分水解后，再按正硅酸乙酯与氨水的摩尔比1∶3.6×10-3 加入氨水，混合搅拌，即得到溶胶；
（2）将制备好的溶胶浇铸到预置于两块浮法玻璃（1、2）之间的蜂窝芯41的贯通孔内，其中，贯通孔的形状为正四棱柱，孔径为40mm，高度为10mm，孔壁厚度为0.5mm，静置，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯41与所述两块浮法玻璃（1、2）一起放入干燥釜中进行二氧化碳超临界干燥，得到置于两块浮法玻璃（1、2）之间的复合蜂窝芯4；
（3）利用丁基密封胶5和纤维增强塑料间隔框3在复合蜂窝芯4的四周进行粘结密封，再利用硅酮密封胶5在纤维增强塑料间隔框3与两块浮法玻璃（1、2）之间形成的U形间隙处进行密封处理。
通过上述步骤得到的气凝胶组合玻璃，其传热系数为1.05W/m2·K，可见光透过率为72%，太阳得热系数为0.51。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，包括：
第一透光板和第二透光板，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行布置；
间隔框，所述间隔框通过密封胶粘接于所述第一透光板和所述第二透光板之间，形成密封空腔；
复合蜂窝芯，所述复合蜂窝芯填充于所述密封空腔内，包括蜂窝芯和气凝胶，所述蜂窝芯由若干个等高的贯通孔平行排列构成，所述贯通孔沿高度方向垂直于所述第一透光板和所述第二透光板，所述气凝胶填充于所述贯通孔内。
2.根据权利要求1所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述复合蜂窝芯的上表面和下表面分别设置有面板。
3.根据权利要求1所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述贯通孔的形状为规则形状、不规则形状中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述贯通孔的规则形状为圆柱、椭圆柱、棱柱。
5.根据权利要求1所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述贯通孔的高度为5~40mm；或所述贯通孔的孔径为2~80mm；或所述贯通孔的孔壁厚度为0.1~2mm；或所述贯通孔的材质为金属、陶瓷、塑料、玻璃、复合材料中的一种；或所述间隔框的内表面设置有弹性条；或所述间隔框具有中空结构；或所述间隔框上设置有通气口；或所述间隔框的材质为金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材、复合材料中的一种或多种；或所述第一透光板和所述第二透光板为玻璃或透明塑料板；或所述第一透光板和/或第二透光板上设置有功能膜，所述功能膜为low-E膜、电致变色膜、光致变色膜、增透膜中的一种或多种；或所述间隔框外表面与第一透光板、第二透光板之间形成的U形间隙处设置有所述密封胶。
6.一种气凝胶组合玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备复合蜂窝芯，将制备好的溶胶浇铸到蜂窝芯的贯通孔内，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯放入干燥釜中进行干燥，得到复合蜂窝芯；
（2）玻璃组装，将复合蜂窝芯置于两块透光板之间，利用密封胶和间隔框在复合蜂窝芯的四周进行粘结密封。
7.一种气凝胶组合玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备复合蜂窝芯，将制备好的溶胶浇铸到预置于两块透光板之间的蜂窝芯的贯通孔内，待凝胶后，直接将含凝胶的蜂窝芯与所述两块透光板一起放入干燥釜中进行干燥，得到置于两块透光板之间的复合蜂窝芯；
（2）组装密封，利用密封胶和间隔框在复合蜂窝芯的四周进行粘结密封。
8.根据权利要求6或7所述的一种气凝胶组合玻璃的制造方法，其特征在于，所述溶胶的制备方法为：将有机硅烷、有机溶剂、去离子水、酸性催化剂按摩尔比1∶3～12∶2～9∶0.8～5.4×10-3 混合搅拌均匀，再按有机硅烷与碱性催化剂的摩尔比为1∶0.8～5.4×10-3 的比例加入碱性催化剂，混合搅拌，即得到溶胶。
9.根据权利要求8所述的一种气凝胶组合玻璃的制造方法，其特征在于，所述有机硅烷为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物；或所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、正己烷中的一种或几种的混合物；或所述酸性化学催化剂为盐酸、草酸、硝酸、氢氟酸中的一种；或所述碱性化学催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种。
10.根据权利要求6或7所述的一种气凝胶组合玻璃的制造方法，其特征在于，在所述第一透光板或所述第二透光板或所述间隔框上设置通气口，所述步骤（2）之后，进一步包括真空处理步骤，具体为通过所述通气口对所述空腔进行抽真空处理；或所述步骤（2）之后，进一步包括惰性气体添加步骤，具体为通过所述通气口向所述空腔中添加惰性气体；或所述步骤（2）在真空环境中进行；或所述步骤（2）之后，进一步包括密封步骤，所述密封步骤为在所述间隔框外表面与第一透光板、第二透光板之间形成的U形间隙处利用所述密封胶进行密封处理。
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