CN112520994A - 用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，属于真空玻璃技术领域。本发明的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，包括：使用粘接剂将多根玻璃棒平行并列粘接在一起，形成玻璃棒组；沿玻璃棒径向对玻璃棒组进行切割，得到具有两个平行切割面的柱体组；将柱体组的切割面进行抛光，使柱体组的两个切割面光滑；使用溶解剂破坏柱体组中粘接剂的粘接性，使柱体组分散为圆柱状支撑物坯体；将圆柱状支撑物坯体的棱角磨光，即得。该方法将多根玻璃棒作为一个整体进行切割和抛光，有利于大幅节约时间，提高效率，实现批量生产。该方法得到的透明支撑物可用于制作全透明真空玻璃，大大提高了真空玻璃的美观度和实用性。

Description

用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，属于真空玻璃技术领域。

背景技术

真空玻璃的基本结构是通过将两片正对、尺寸基本相同的平板玻璃在周边密闭后抽真空形成真空夹层，从而实现良好的隔热和隔声的物理性能，在建筑设施的应用上前景广阔。对两块密闭的平板玻璃进行抽真空形成真空夹层后，真空玻璃的两个平板玻璃的整个外侧面均将受到大气压的压力，为了使得真空玻璃的两个平板玻璃的内侧面和外侧面的压力达到平衡，需要在两块相对的平板玻璃之间设置大量排列整齐的支撑物，用来支撑真空玻璃外侧面受到的外界大气压的巨大压力。

现有支撑物主要是由金属、陶瓷等材料制成，由于真空玻璃的两个平板玻璃之间大量支撑物的存在，在一定程度上将影响真空玻璃的透明度。鉴于此，业内不少企业提出过透明支撑物的想法，但是，支撑物作为一个毫米级的微小物品如何在保证其透明度的同时完成批量化的生产一直是业界难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，该方法适于工业生产，能够大批量生产用于真空玻璃的透明支撑物。

本发明的技术方案如下：

一种用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，包括以下步骤：

(1)使用粘接剂将多根玻璃棒平行并列粘接在一起，形成玻璃棒组；

(2)沿玻璃棒径向对步骤(1)的玻璃棒组进行切割，得到具有两个平行切割面的柱体组；

(3)将步骤(2)得到的柱体组的切割面进行抛光，使柱体组的两个切割面光滑；

(4)使用溶解剂破坏步骤(3)所得柱体组中粘接剂的粘接性，使柱体组分散为圆柱状支撑物坯体；

(5)将步骤(4)得到的圆柱状支撑物坯体的棱角磨光，得到用于真空玻璃的透明支撑物。

可以理解的是，一个玻璃棒组可以切割为多个柱体组。所述柱体组数量为多个。

可以理解的是，玻璃棒的直径即为透明支撑物的直径，因此，要根据需要的透明支撑物的直径选择相应直径的玻璃棒。如，玻璃棒的直径可以是0.3～2.0mm。切割得到的柱体组的两个平行切割面间的距离即为透明支撑物的高度，因此，要根据需要的透明支撑物的高度确定切割的位置。

玻璃棒径向中的径向指的是，玻璃棒直径或半径方向，即垂直于玻璃棒中心轴的方向。

使用粘接剂将多根玻璃棒平行并列粘接在一起形成玻璃棒组是为了防止玻璃棒组在切割过程中发生移动，造成透明支撑物的高度不一。关于形成玻璃棒组的玻璃棒的数目，本领域技术人员可以根据能够切割的限度进行确定，若玻璃棒组中的玻璃棒的数目过少，不利于大批量生产透明支撑物，无法最大限度地节约时间成本和人力成本，若玻璃棒组中的玻璃棒的数目过多，多于能够切割的最大限度，将不利于切割的顺利进行。

使用粘接剂将多根玻璃棒平行并列粘接在一起形成玻璃棒组，可以是将玻璃棒粘接为一捆，形成整体，方便切割即可。

为了使得到的支撑物不影响真空玻璃的透明度，选用透明材质的玻璃棒，以便得到透明支撑物，本领域技术人员可以根据支撑物的抗压强度的要求，选择石英玻璃、铝硅酸盐玻璃等材质的透明玻璃棒。

支撑物的抗压强度的确定是根据用于真空玻璃的支撑物所需承受的静态压强确定，用于真空玻璃的支撑物所需承受的静态压强为：

式中，a为支撑物与玻璃接触区域的半径，b为支撑物方阵间距，p_atm为大气压强。假定a＝0.4mm，b＝50mm，则p＝500×10⁶Pa。即支撑物的抗压强度应大于500MPa。石英玻璃的抗压强度为785～1150MPa，能够满足支撑强度的要求。

本发明用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，是通过使用粘接剂将多根玻璃棒平行并列粘接在一起，形成玻璃棒组，切割得到柱体组，并对柱体组进行抛光，该方法将多根玻璃棒形成的玻璃棒组作为一个整体进行切割和抛光，有利于大幅节约时间，提高效率，实现批量生产，有利于批量制作透明支撑物，使全透明真空玻璃产业化应用成为可能。该方法利用玻璃棒作为原料，得到的透明支撑物本身透明，与形成真空玻璃的平板玻璃无明显色差，且支撑物的上下表面经过抛光，棱角经过磨光，玻璃圆柱棱角光滑，在玻璃基板压紧时，不会损伤组成真空玻璃的玻璃基板，且支撑物边缘与玻璃基板紧密接触，减少界面反射现象，从而降低支撑物的辨识度，采用该方法制作的透明支撑物可用于制作全透明真空玻璃，大大提高了真空玻璃的美观度和实用性。

优选地，步骤(1)中，所述玻璃棒组中玻璃棒的数目为50～200根。玻璃棒组中玻璃棒的数目为50～200根时，既有利于批量生产支撑物，又有利于切割的顺利进行。若玻璃棒组中玻璃棒的数目过少，不利于批量生产，若玻璃棒组中玻璃棒的数目过多，不利于进行切割。

为了将多根玻璃棒牢固地粘接在一起，形成玻璃棒组，以便后续的切割、抛光，以及方便分散，优选地，步骤(1)中，所述粘接剂为无影胶、AB胶或502胶。无影胶、AB胶或502胶作为粘接剂，固化时间快，固化后强度高，能使得批量的玻璃棒形成整体，避免切割过程中，部分玻璃棒发生移动出现端面不整齐的现象。

柱体组的两个平行切割面间的距离可以根据透明支撑物的高度要求进行确定，根据本领域常用的支撑物的直径，步骤(2)中，所述柱体组的两个平行切割面间的距离为0.2～1.0mm。

为了不损伤形成真空玻璃的玻璃基板，优选地，步骤(3)中，所述切割面抛光后的粗糙度Ra为0.4μm以下。

为了将粘接的圆柱状支撑物坯体分散为单独存在的形式，优选地，步骤(4)中，所述分散所用的溶解剂为丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或N,N-二甲基甲酰胺。丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂，能够有效破坏柱体组中粘接剂的粘接性，使得圆柱状支撑物坯体完全分散开来。

优选地，所述分散所用的溶解剂为丙酮。丙酮溶解性强，价格便宜，毒性小。

使用溶解剂破坏柱体组中粘接剂的粘接性，将柱体组分散为圆柱状支撑物坯体后，将圆柱状支撑物坯体放入清水中，用超声波进行清洗，烘干。

玻璃棒的直径可以根据透明支撑物的直径要求进行确定，根据本领域常用的支撑物的直径，步骤(1)中，所述玻璃棒的直径为0.3～2.0mm。

为了使得玻璃棒作为原料生产的支撑物具有透明和良好的抗压强度，优选地，步骤(1)中，所述玻璃棒的材质为石英玻璃或铝硅酸盐玻璃。

为了进一步避免支撑物划伤形成真空玻璃的玻璃基板，步骤(5)中，所述棱角磨光可以利用玻璃扫光机将圆柱状支撑物坯体的棱角打磨光滑。玻璃扫光机可以将支撑物圆柱体的棱角打磨光滑，甚至于使圆柱体支撑物成为鼓形，在用作真空玻璃支撑物时，可避免玻璃基板压伤，同时减小玻璃基板的光曲变。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明的实施例中，玻璃扫光机的型号为HB-900A，扫光盘上装毛刷，支撑物放于不锈钢托盘上，人工将玻璃放置可移动治具盘上。扫光转速设定为500r/min，扫光时间为30min。

一、本发明的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法的具体实施例如下：

实施例1

本实施例的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，要制备的透明支撑物的直径为1mm，高度为0.6mm，包括以下步骤：

(1)利用502胶将100根直径为1mm、长度为20mm的石英玻璃棒平行并列粘接在一起，成为一个整体，形成玻璃棒组。具体过程为：将玻璃棒水平放置于装有502胶水的盘中，使每根玻璃棒表面粘附一定量的胶水，然后将100根玻璃棒组合起来，鱼线捆绑形成一个整体，将玻璃棒组不断滚动，挤出多余胶水，同时保证玻璃棒组上下两端平整，使各玻璃棒之间平行，最后将玻璃棒组表面多余502胶水擦净，等502胶半固时，解除鱼线，502胶完全固化后，形成玻璃棒组。

(2)对步骤(1)的玻璃棒组进行切割，得到23组具有两个平行切割面的柱体组，柱体组的两个平行切割面间的距离为0.6mm。

(3)利用抛光机将步骤(2)得到的柱体组的切割面进行抛光，使柱体组的两个切割面的粗糙度Ra为0.4μm。

(4)利用丙酮对步骤(3)抛光后的柱体组内的粘接剂进行溶解，破坏柱体组中粘接剂的粘接性，使柱体组分散为单个的圆柱状支撑物坯体。

(5)利用玻璃扫光机对步骤(4)得到的圆柱状支撑物坯体的棱角进行扫光，使棱角光滑，即得2300个用于真空玻璃的透明支撑物。

实施例2

本实施例的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，要制备的透明支撑物的直径为0.5mm，高度为0.3mm，包括以下步骤：

(1)利用502胶将60根直径为0.5mm、长度为20mm的石英玻璃棒粘接在一起，成为一个整体，形成玻璃棒组。粘接方法同实施例1。

(2)对步骤(1)的玻璃棒组进行切割，得到45组具有两个平行切割面的柱体组，柱体组的两个平行切割面间的距离为0.3mm。

(3)利用抛光机将步骤(2)得到的柱体组的切割面进行抛光，使柱体组的两个切割面的粗糙度Ra为0.4μm。

(4)利用丙酮对步骤(3)抛光后的柱体组内的粘接剂进行溶解，破坏柱体组中粘接剂的粘接性，使柱体组分散为单个的圆柱状支撑物坯体。

(5)利用玻璃扫光机对步骤(4)得到的圆柱状支撑物坯体的棱角进行扫光，使棱角光滑，即得2700个用于真空玻璃的透明支撑物。

实施例3

本实施例的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，要制备的透明支撑物的直径为2mm，高度为1mm，包括以下步骤：

(1)利用502胶将200根直径为2mm、长度为20mm的石英玻璃棒粘接在一起，成为一个整体，形成玻璃棒组。粘接方法同实施例1。

(2)对步骤(1)的玻璃棒组进行切割，得到14组具有两个平行切割面的柱体组，柱体组的两个平行切割面间的距离为1mm。

(3)利用抛光机将步骤(2)得到的柱体组的切割面进行抛光，使柱体组的两个切割面的粗糙度Ra为0.4μm。

(4)利用丙酮对步骤(3)抛光后的柱体组内的粘接剂进行溶解，破坏柱体组中粘接剂的粘接性，使柱体组分散为单个的圆柱状支撑物坯体。

(5)利用玻璃扫光机对步骤(4)得到的圆柱状支撑物坯体的棱角进行扫光，使棱角光滑，即得2800个用于真空玻璃的透明支撑物。

二、相关试验例

试验例1

对实施例1-3制得的用于真空玻璃的透明支撑物的合格率进行检测，随机抽取实施例1-3制得的用于真空玻璃的透明支撑物1000个，检测其合格品的数量，得到的结果如表1所示。

合格的标准为：支撑物的高度误差在0.05mm以内，圆柱状支撑物的上下表面的粗糙度Ra达到0.4μm以下，棱角光滑，不会损伤玻璃基板。

不合格的标准为：支撑物的高度误差大于0.05mm，或圆柱状支撑物的上下表面的粗糙度Ra大于0.4μm，或棱角不光滑，会损伤玻璃基板。

表1合格率

	合格率
		实施例1	99.9％
实施例2	99.8％
		实施例3	99.9％

由表1可知，实施例1-3制得的用于真空玻璃的透明支撑物的合格率较高，即实施例1-3的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法能够大批量制备符合要求的用于真空玻璃的透明支撑物。

Claims (8)

1.一种用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)使用粘接剂将多根透明玻璃棒平行并列粘接在一起，形成玻璃棒组；

(2)沿玻璃棒径向对步骤(1)的玻璃棒组进行切割，得到具有两个平行切割面的柱体组；

(3)将步骤(2)得到的柱体组的切割面进行抛光，使柱体组的两个切割面光滑；

(4)使用溶解剂破坏步骤(3)所得柱体组中粘接剂的粘接性，使柱体组分散为圆柱状支撑物坯体；

(5)将步骤(4)得到的圆柱状支撑物坯体的棱角磨光，得到用于真空玻璃的透明支撑物。

2.根据权利要求1所述的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述玻璃棒组中玻璃棒的数目为50～200根。

3.根据权利要求1所述的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述粘接剂为无影胶、AB胶或502胶。

4.根据权利要求1所述的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述柱体组的两个平行切割面间的距离为0.2～1.0mm。

5.根据权利要求1所述的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述切割面抛光后的粗糙度Ra为0.4μm以下。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述溶解剂为丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或N,N-二甲基甲酰胺。

7.根据权利要求1-5任一项所述的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述玻璃棒的直径为0.3～2.0mm。

8.根据权利要求1-5任一项所述的用于真空玻璃的透明支撑物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述玻璃棒的材质为石英玻璃或铝硅酸盐玻璃。