CN206069709U - 一种气凝胶真空玻璃及其预制体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气凝胶真空玻璃及其预制体，其中气凝胶真空玻璃由两片平板玻璃及夹在其中的片状气凝胶、和玻璃板边缘封接层所构成；其预制体包括：第一玻璃；片状气凝胶，设于所述第一玻璃上；封边预制体，设于所述第一玻璃上，所述封边预制体围绕所述片状气凝胶设置，所述封边预制体由涂布在所述第一玻璃上的低熔点玻璃浆料烘干排胶得到；第二玻璃，覆于所述片状气凝胶上方；排气通道，所述排气通道设于所述封边预制体上，和/或所述排气通道设于所述封边预制体与所述第二玻璃之间，所述排气通道连通所述片状气凝胶所处空间，用于所述片状气凝胶所处空间的气体排出。本实用新型安全可靠、抗冲击性能及保温耐久性能良好。

Description

一种气凝胶真空玻璃及其预制体

技术领域

本实用新型涉及真空玻璃技术领域，尤其涉及一种气凝胶真空玻璃及其预制体。

背景技术

由于真空玻璃的制作是采用两块平板玻璃周边封接，两片玻璃之间内设支撑物，并将间隙抽成真空。对于这种结构，由于大气压差的存在，会在真空玻璃内部产生明显的持久应力和支撑点的应力集中，导致真空玻璃的抗弯强度不及普通钢化玻璃的1/4，其抗冲击强度也难以满足安全玻璃标准要求，从而使真空玻璃在应用过程中存在潜在的破裂隐患，极大地降低了真空玻璃的安全可靠性。

还有一种真空玻璃是将透明气凝胶填充于两块平板玻璃间的中空夹层并抽真空，并在玻璃板周边设有干燥剂铝条，外侧用密封胶封边，但是密封胶的耐老化性能较差，且具有较高的气体泄漏率，在内外大气压差作用下，增大了其气体渗透率，因此，真空腔很难保持较为长久的真空度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种气凝胶真空玻璃及其预制体，主要目的是提高真空玻璃安全可靠性、抗冲击性能、及保温耐久性能。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型提供了一种气凝胶真空玻璃预制体，包括：

第一玻璃；

片状气凝胶，设于所述第一玻璃上；

封边预制体，设于所述第一玻璃上，所述封边预制体围绕所述片状气凝胶设置，所述封边预制体由涂布在所述第一玻璃上的低熔点玻璃浆料烘干排胶得到；

第二玻璃，覆于所述片状气凝胶上方；

排气通道，所述排气通道设于所述封边预制体上，和/或所述排气通道设于所述封边预制体与所述第二玻璃之间，所述排气通道连通所述片状气凝胶所处空间，用于所述片状气凝胶所处空间的气体排出。

作为优选，所述的第一玻璃和第二玻璃独立的选自普通平板玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃。

作为优选，所述第一玻璃和第二玻璃的厚度均大于3mm。

作为优选，所述的片状气凝胶为透明或半透明的SiO₂气凝胶，所述的片状气凝胶的厚度为2mm～8mm。

作为优选，所述的封边预制体的宽度为5mm～10mm。

作为优选，所述第二玻璃位于所述封边预制体围成的区域内，所述封边预制体的高度值比片状气凝胶和第二玻璃的厚度之和大2mm～3mm，所述排气通道由所述第二玻璃的外沿与所述封边预制体之间的间隙形成，和/或所述排气通道由开设于所述封边预制体上的通孔形成。

作为优选，所述第二玻璃与所述封边预制体的顶面相接触，封边预制体的高度值比片状气凝胶的厚度大2mm～5mm；所述封边预制体的顶面具有凹凸结构，所述凹凸结构在所述第二玻璃与所述封边预制体之间形成排气通道，和/或所述排气通道由开设于所述封边预制体上的通孔形成。

另一方面，本实用新型提供了一种气凝胶真空玻璃，包括：相对设置的第一玻璃和第二玻璃，所述第一玻璃和第二玻璃的边缘通过低熔点玻璃形成的封边封闭，所述第一玻璃、第二玻璃和封边形成的真空腔体内设有片状气凝胶，所述片状气凝胶支撑所述第一玻璃和第二玻璃，所述气凝胶真空玻璃由上述实施例的气凝胶真空玻璃预制体在真空炉内真空加热封接而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型以片状气凝胶取代了传统的点支撑物，用均匀面支撑替代了点支撑，可以均匀分散负压作用力，从而降低或消除了真空玻璃中的应力集中，提高了真空玻璃的整体强度和安全性；另外，本实用新型利用低熔点玻璃进行周边封接，可提高真空玻璃的耐久性及使用寿命；本实用新型提出的一种气凝胶真空玻璃的厚度较现有技术大大减小，有利于节省窗框材料和减轻重量；并且本实用新型的玻璃上无需抽气口，简化了生产工艺，提高了真空玻璃的生产效率，降低其制造成本。

附图说明

图1a和图1b为本实用新型实施例提供的错台封接的气凝胶真空玻璃预制体的结构示意图。

图2a和图2b为本实用新型实施例提供的平台封接的气凝胶真空玻璃预制体的结构示意图。

图3A至图3G为不同实施例的排气通道的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的错台封接的气凝胶真空玻璃结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的平台封接的气凝胶真空玻璃结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本实用新型中的错台封接是指第二玻璃的尺寸小于第一玻璃的尺寸，第二玻璃的边缘距第一玻璃的边缘一般5mm～10mm，封边对第二玻璃的边缘进行包覆。平台封接是指第一玻璃和第二玻璃的尺寸相同，封边位于第一玻璃和第二玻璃之间。

图1a和图1b为本实用新型实施例提供的错台封接的气凝胶真空玻璃预制体的结构示意图。参见图1a和图1b，气凝胶真空玻璃预制体，包括：

第一玻璃1；

片状气凝胶2，设于第一玻璃上1；

封边预制体3，设于第一玻璃上1，封边预制体3围绕片状气凝胶2设置，封边预制体3由涂布在第一玻璃1上的低熔点玻璃浆料烘干得到；

第二玻璃4，覆于片状气凝胶2上方；

排气通道5，排气通道5设于封边预制体3上，和/或排气通道5设于封边预制体3与第二玻璃4之间，排气通道连通片状气凝胶所处空间，排气通道用于片状气凝胶所处空间的气体排出。

本实用新型以片状气凝胶取代了传统的点支撑物，用均匀面支撑替代了点支撑，可以均匀分散负压作用力，从而降低或消除了真空玻璃中的应力集中，提高了真空玻璃的整体强度和安全性；另外，本实用新型利用低熔点玻璃进行周边封接，可提高真空玻璃的耐久性及使用寿命；本实用新型提出的一种气凝胶真空玻璃的厚度较现有技术大大减小，有利于节省窗框材料和减轻重量；并且本实用新型在封边预制体上和/或封边预制体与第二玻璃之间形成排气通道，无需在玻璃上开设抽气口，简化了生产工艺，提高了真空玻璃的生产效率，降低其制造成本。

本实用新型的气凝胶真空玻璃预制体可采用错台封接的方式，也可采用平台封接的方式。当采用错台封接方式时，第二玻璃4直接覆盖在片状气凝胶2上，第二玻璃4和片状气凝胶2均位于封边预制体3围成的区域内。当采用平台封接方式时，封边预制体3位于第一玻璃1和第二玻璃4之间，因为封边预制体3的高度要大于片状气凝胶的厚度，所以第二玻璃4以非接触式覆于片状气凝胶2上方。

图1a和图1b为错台封接的气凝胶真空玻璃预制体实施例的结构示意图。参见图1a和图1b，第二玻璃4位于封边预制体3围成的区域内，封边预制体3的高度值比片状气凝胶2和第二玻璃4的厚度之和大2mm～3mm，以便于真空封接时，封边预制体3能够形成足够的封边使第一玻璃1和第二玻璃4合片，排气通道5由第二玻璃4的外沿与封边预制体3之间的间隙形成，和/或排气通道5由开设于封边预制体3上的通孔形成。错台封接时，第二玻璃4的边缘距第一玻璃1的边缘一般5mm-10mm，片状气凝胶2的尺寸与第二玻璃4的尺寸相同。第二玻璃4直接覆于片状气凝胶2上，采用人工或涂布机将低熔点玻璃浆料涂覆在第一玻璃1上，低熔点玻璃浆料沿第二玻璃4和片状气凝胶2的四周涂覆，第二玻璃4和片状气凝胶2位于低熔点玻璃浆料围成的区域内。经过对低熔点玻璃浆料进行烘干除胶即可形成封边预制体3。图1a所示实施例中，排气通道5设于封边预制体3和第二玻璃4之间。图1b所示实施例中，排气通道5设于封边预制体3上。

图2a和图2b为平台封接的气凝胶真空玻璃预制体的实施例的结构示意图。参见图2a和图2b，第二玻璃4与封边预制体3的顶面相接触，封边预制体的高度值比片状气凝胶的厚度大2mm～5mm，以便于真空封接时，封边预制体3能够形成足够的封边使第一玻璃1和第二玻璃4合片。封边预制体的顶面具有凹凸结构，凹凸结构在第二玻璃4与封边预制体3之间形成排气通道5，和/或排气通道5由开设于封边预制体3上的通孔形成。平台封接时，第一玻璃1与第二玻璃4尺寸相同，在第一玻璃1上放置片状气凝胶2，并使片状气凝胶的边缘与第一玻璃边缘之间具有宽度为5mm～10mm的预留区域，采用人工或涂布机将低熔点玻璃浆料涂覆至该预留区域，对低熔点玻璃进行烘干除胶后形成封边预制体3，第二玻璃2在封边预制体3的支撑下非接触式覆于片状气凝胶2上方，经真空封边即可完成第一玻璃1和第二玻璃4对接合片。图2a为平台封接实施例的局部剖面结构示意图，图2a所示实施例中，排气通道5设于封边预制体3和第二玻璃4之间。图2b所示实施例中，排气通道5设于封边预制体3上。

本实用新型实施例中的第一玻璃1和第二玻璃4可以是独立地选自普通平板玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃。即第一玻璃1和第二玻璃4可以同时是普通平板玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃，第一玻璃1和第二玻璃4也可以分别是普通平板玻璃、钢化玻璃和半钢化玻璃中不同的一种。作为优选，本实用新型实施例中第一玻璃1和第二玻璃4的厚度均大于3mm。

本实用新型实施例中，片状气凝胶可以为透明或半透明的SiO₂气凝胶，片状气凝胶的厚度一般为2mm～8mm。

本实用新型实施例中，封边预制体3的宽度为5mm～10mm。

本实用新型实施例中，排气通道5可以是形成于第二玻璃4与封边预制体3之间，也可以是形成于封边预制体3上，或者是在第二玻璃4与封边预制体3之间和封边预制体3上分别形成排气通道5。

具体的，第二玻璃4与封边预制体3之间的排气通道5可以是在封边预制体3的表面形成凹槽，从而在封边预制体3与第二玻璃4之间形成排气通道5。如图1a所示的错台封接的实施例中，形成于第二玻璃4与封边预制体3之间的排气通道5是在封边预制体3的内侧表面形成凹槽，从而在封边预制体3的内侧表面与第二玻璃4的外沿之间形成排气通道5。当然，也可通过第二玻璃的尺寸小于封边预制体3围成的区域尺寸，从而在两者之间形成缝隙，该缝隙作为排气通道5。图2a所示的平台封接的实施例中，在封边预制体3的上表面(顶面)形成凹槽，该凹槽即为在封边预制体3的上表面与第二玻璃4之间形成的排气通道5。

在封边预制体3上形成的排气通道5可以是在封边预制体3上形成通孔，该通孔即为在封边预制体3上形成的排气通道5。无论是错台封接方式(参见图1b)，还是平台封接方式(参见图2b)，一般都是在封边预制体3上开设与第一玻璃基本平行的通孔。

排气通道5可以是以人工去除的方式形成，也可以采用移模的方式形成。人工去除的方式包括切割、钻孔等方式。如在封边预制体3的表面切割出凹槽，从而形成排气通道5。或者在封边预制体3上钻出通孔，从而形成排气通道5。移模的方式是低熔点玻璃浆料涂布完成之后，在涂布的低熔点玻璃浆料的表面嵌入棒材或板材等作为模具，烘干除胶后再将模具移除，即在封边预制体3的表面形成了凹槽，该凹槽即为在封边预制体与第二玻璃之间形成的通气通道。错台封接方式中，模具嵌入封边预制体3的内表面。平台封接方式中，模具嵌入封边预制体的上表面。或者是将模具插入低熔点玻璃浆料内，待烘干除胶后，将模具移除，即在封边预制体3上形成通孔，该通孔为在封边预制体3上形成的排气通道5。或者是在涂布完低熔点玻璃浆料后，用工具等在玻璃浆料的表面形成凹槽，然后进行烘干排胶，由于得到的封边预制体3的表面为非平面，即可在封边预制体3与第二玻璃之间形成排气通道5。

本实施例中的排气通道5的具体形状或构造并无限定，只要能使片状气凝胶2所处空间内的气体排出即可。如可以是封边预制体3表面规则或不规则的凹槽，或封边预制体3上规则或不规则的通孔，或或封边预制体3粗糙的表面(具有不连续的点状突起等)的连续凹部等。如图2a中所示的排气通道5即为不规则的凹槽。图3A至图3D中显示的排气通道5即为规则的凹槽，图3E至图3G中显示的排气通道5即为规则的通孔。

本实用新型实施例中排气通道5的具体形状可以是任意形状，如其横截面为椭圆、圆形等，或为三角形、矩形等多边形。图3A至图3C分别显示了平台封接方式的实施例中截面为矩形、半圆形和三角形的凹槽形成的排气通道5。图3D为一种错台封接实施例的俯视图，图中显示了由截面为即为矩形、半圆形和三角形的凹槽形成的排气通道5。当然，也可仅采用一种截面形状的排气通道5。图3E至图3G中分别显示了平台封接方式的实施例中截面为矩形、圆形和三角形的通孔形成的排气通道5。同样，上述通孔可用于错台封接的实施例。

本实用新型的低熔点玻璃浆料是由低熔点玻璃粉和有机载体所组成。具体可从现有技术中获取，在此不再赘述。

本实用新型中低熔点玻璃浆料经烘干除胶形成封边预制体的具体温度及时间不作具体限定。本实施例给出一种优选方案供选择。烘干除胶温度为80℃～150℃，保持该温度10min～30min，即可得到封边预制体3。

参见图4和图5，本实用新型实施例提供了一种气凝胶真空玻璃，包括：相对设置的第一玻璃1和第二玻璃4，第一玻璃1和第二玻璃4的边缘通过低熔点玻璃形成的封边30封闭，第一玻璃1、第二玻璃4和封边30形成的真空腔体内设有片状气凝胶2，片状气凝胶2支撑第一玻璃1和第二玻璃4，气凝胶真空玻璃由上述实施例的气凝胶真空玻璃预制体在真空炉内真空加热封接而成。

本实用新型的气凝胶真空玻璃由上述任一实施例的真空玻璃预制体经真空加热封接而成，在封接过程中利用低熔点玻璃的流动性自动封堵通气通道，而后随炉冷却至室温，完成气凝胶真空玻璃的抽真空及其边缘封接过程。具体的真空封接过程不做具体限定。下面给出一种具体工艺作为选择。

将上述任一实施例的真空玻璃预制体置于真空炉中，待抽取真空1Pa～100Pa，开始以10℃/min升温至350℃～450℃之间，到达指定温度后需保温10min～20min。逐步降温至室温出炉，完成气凝胶真空玻璃的制备。

所得气凝胶真空玻璃的具体构造可参考图4和图5。图4为错台封接实施例的剖面结构示意图。图5为平台封接实施例的剖面结构示意图。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种气凝胶真空玻璃预制体，其特征在于，包括：

第一玻璃；

片状气凝胶，设于所述第一玻璃上；

封边预制体，设于所述第一玻璃上，所述封边预制体围绕所述片状气凝胶设置，所述封边预制体由涂布在所述第一玻璃上的低熔点玻璃浆料烘干排胶得到；

第二玻璃，覆于所述片状气凝胶上方；

排气通道，所述排气通道设于所述封边预制体上，和/或所述排气通道设于所述封边预制体与所述第二玻璃之间，所述排气通道连通所述片状气凝胶所处空间，用于所述片状气凝胶所处空间的气体排出。

2.权利要求1所述的气凝胶真空玻璃预制体，其特征在于，所述的第一玻璃和第二玻璃独立的选自普通平板玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃。

3.权利要求1所述的气凝胶真空玻璃预制体，其特征在于，所述第一玻璃和第二玻璃的厚度均大于3mm。

4.权利要求1所述的气凝胶真空玻璃预制体，其特征在于，所述的片状气凝胶为透明或半透明的SiO₂气凝胶，所述的片状气凝胶的厚度为2mm～8mm。

5.权利要求1所述的气凝胶真空玻璃预制体，其特征在于，所述的封边预制体的宽度为5mm～10mm。

6.权利要求1所述的气凝胶真空玻璃预制体，其特征在于，所述第二玻璃位于所述封边预制体围成的区域内，所述封边预制体的高度值比片状气凝胶和第二玻璃的厚度之和大2mm～3mm，所述排气通道由所述第二玻璃的外沿与所述封边预制体之间的间隙形成，和/或所述排气通道由开设于所述封边预制体上的通孔形成。

7.权利要求1所述的气凝胶真空玻璃预制体，其特征在于，所述第二玻璃与所述封边预制体的顶面相接触，封边预制体的高度值比片状气凝胶的厚度大2mm～5mm；所述封边预制体的顶面具有凹凸结构，所述凹凸结构在所述第二玻璃与所述封边预制体之间形成排气通道，和/或所述排气通道由开设于所述封边预制体上的通孔形成。

8.气凝胶真空玻璃，其特征在于，包括：相对设置的第一玻璃和第二玻璃，所述第一玻璃和第二玻璃的边缘通过低熔点玻璃形成的封边封闭，所述第一玻璃、第二玻璃和封边形成的真空腔体内设有片状气凝胶，所述片状气凝胶支撑所述第一玻璃和第二玻璃，所述气凝胶真空玻璃由权利要求1-7任一项所述的气凝胶真空玻璃预制体在真空炉内真空加热封接而成。