一種真空玻璃及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能玻璃領(lǐng)域，尤其涉及一種通過在其內(nèi)部形成真空空間以阻止熱量傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的真空玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑物、汽車、溫室等使用暖氣設(shè)施和冷氣設(shè)施的空間體的節(jié)能降耗是非常重要的課題。建筑物、汽車和溫室的玻璃窗是隔熱的薄弱環(huán)節(jié)，目前由此在暖氣和冷氣設(shè)施上消耗的能源非常巨大，這是因?yàn)椴ＡТ暗母魺嵝阅芟鄬?duì)于其它隔離材料差。為了解決這個(gè)問題，人們發(fā)明了多種節(jié)能玻璃窗，包括熱反射玻璃窗、L0W-E玻璃窗、中空玻璃窗、真空玻璃窗等，目前其中的真空玻璃窗的隔熱效率普遍優(yōu)于其它玻璃窗。
[0003]真空玻璃包括兩個(gè)平板玻璃，其間設(shè)有真空空間。在真空空間氣體非常稀薄，以至于熱的對(duì)流和傳導(dǎo)幾乎為零，熱量只能通過輻射傳導(dǎo)。所以真空玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通玻璃。
[0004]然而傳統(tǒng)真空玻璃的普及率非常低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及熱反射玻璃、L0W-E玻璃、中空玻璃。其原因是傳統(tǒng)真空玻璃(如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N94192667.2、名稱為《制造真空玻璃窗的方法》的專利和專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200380108877.2、名稱為《真空玻璃面板的制造方法及由該方法制造的真空玻璃面板》的專利)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含上下兩張平板玻璃、該兩張玻璃中間矩陣布置的隔離柱、在該兩張玻璃四周邊熔接的低熔點(diǎn)玻璃圍欄、其中一張玻璃上熔接的抽氣嘴(也叫抽空管、貫通孔)。由于這種結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜，導(dǎo)致其制造工藝復(fù)雜、成品率低、生產(chǎn)成本居高不下，例如低熔點(diǎn)玻璃焊料與平板玻璃熔接形成周邊隔離圍欄的制作中需要對(duì)平板玻璃的整體加熱和焊料區(qū)局部高溫加熱過程，此過程中要防止玻璃和玻璃焊料因應(yīng)力不勻而引起的炸裂，又比如采用玻璃管另行加工抽氣嘴，在一張平板玻璃上鉆孔，然后將此抽氣嘴用低熔點(diǎn)玻璃焊料焊接到這張平板玻璃的孔中，再比如另行加工隔離柱，然后把大量隔離柱(大約每平方米1600個(gè)此隔離柱)布局布在一張玻璃表面上，這些加工需要多種材料和復(fù)雜的工序，出現(xiàn)廢品和埋下隱患概率很高，最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。由于這種結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜，還可導(dǎo)致安裝和使用過程中的諸多限制，例如低熔點(diǎn)玻璃焊料的存在使傳統(tǒng)真空玻璃的四周邊完全不同于平板玻璃，比普通玻璃脆弱很多，對(duì)安裝框架的要求和安裝技術(shù)的要求都很高，又比如抽氣嘴不僅有礙美觀而且非常脆弱，很容易碰碎而破壞真空，這些難以克服的脆弱點(diǎn)導(dǎo)致傳統(tǒng)真空玻璃的應(yīng)用受到很大限制，比普通平板玻璃差距非常懸殊。
[0005]為了解決上述問題，一些發(fā)明者做了一些改進(jìn)。比如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200610038904.9、名稱為《真空玻璃的制造方法》的專利提出了一種新方案。該方案中用凹凸?fàn)畈ＡО迳系耐裹c(diǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)真空玻璃的隔離柱，采用玻璃粘合劑封邊或用激光融化玻璃封邊，沒有抽氣嘴，直接在真空條件下用粘接劑粘接兩張玻璃或用激光融化兩張玻璃邊部實(shí)現(xiàn)真空封邊。該方案取消了抽氣嘴，簡化了真空玻璃的結(jié)構(gòu)，然而在真空封邊上仍然沿用了和傳統(tǒng)玻璃一樣或近似的材料，邊部材料脆弱的問題沒有解決。該方案的邊部激光焊接時(shí)，激光束從真空室外穿過透明的真空腔室材料，對(duì)真空室內(nèi)的玻璃局部高溫(溫度為幾千攝氏度)加熱融化，注意局部且高溫，此過程中玻璃因巨大溫差導(dǎo)致的應(yīng)力不勻而容易炸裂，即便僥幸沒有炸裂，冷卻后的產(chǎn)品中留下非常大的應(yīng)力，使得該產(chǎn)品的可靠性很差，所以激光熔接封邊工藝復(fù)雜且難以實(shí)現(xiàn)。該方案的玻璃粘接劑粘接的真空封邊方法同樣存在局部高溫而造成的應(yīng)力不勻，目前玻璃焊接劑的熔點(diǎn)最低也是450°C，需要玻璃整體加熱和局部高溫加熱相結(jié)合才能熔接。
[0006]因此，一方面解決傳統(tǒng)真空玻璃的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成品率低、成本昂貴、可靠性低、應(yīng)用范圍小的問題非常必要。另一方面解決改進(jìn)了的真空玻璃中仍然存在的封邊遺留的應(yīng)力不勻隱患問題也非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)真空玻璃的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成品率低、成本昂貴、可靠性低、應(yīng)用范圍小的問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、成品率高、成本低廉、可靠性高、應(yīng)用范圍廣的真空玻璃及其制造方法。本發(fā)明還針對(duì)封邊過程中高溫及區(qū)域溫差導(dǎo)致的應(yīng)力不勻隱患，提出了在均勻的低溫下封邊的方法。
[0008]本發(fā)明提出了一種真空玻璃，包括第一玻璃和第二玻璃；所述第一玻璃的一面有凹槽，所述凹槽槽底為平面且平行于第一玻璃另一面；所述第一玻璃凹槽的端面與所述第二玻璃的一面鄰接并在真空條件下熱壓成一整體，其間凹槽封閉區(qū)間形成真空空間。
[0009]本發(fā)明上述真空玻璃中，所述凹槽的深度大于或等于0.1mm，且小于或等于所述第一玻璃厚度的1/3 ;所述第一玻璃的厚度為0.5mm-25mm。
[0010]本發(fā)明上述真空玻璃中，所述凹槽的邊緣與所述第一玻璃的邊緣之間的距離大于或等于2mm。
[0011]本發(fā)明上述真空玻璃中，所述凹槽占據(jù)所述第一玻璃的一面90%以上的面積。
[0012]本發(fā)明上述真空玻璃中，所述第二玻璃是采用浮法工藝、溢流法工藝或垂直引上法工藝生產(chǎn)的玻璃；所述第一玻璃是在采用浮法工藝、溢流法工藝或垂直引上法工藝生產(chǎn)的玻璃上形成凹槽的玻璃；所述第一玻璃和所述第二玻璃周邊尺寸相同。
[0013]本發(fā)明上述真空玻璃中，所述凹槽的個(gè)數(shù)為一個(gè)；所述凹槽內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)凸起物；該凸起物與第一玻璃一體構(gòu)成；在第一玻璃與第二玻璃熱壓成一整體時(shí)，所述第一玻璃的所述凹槽內(nèi)每個(gè)所述凸起物端面與第二玻璃成一整體。
[0014]本發(fā)明上述真空玻璃中，所述凹槽的個(gè)數(shù)為多個(gè)，所述凹槽之間的部分構(gòu)成凸起物；每個(gè)所述凹槽的槽底呈三角形、四邊形或正六邊形；所述凸起物與第一玻璃一體構(gòu)成；在第一玻璃與第二玻璃熱壓成一整體時(shí)，所述凸起物端面與第二玻璃成一整體。
[0015]本發(fā)明提出了一種真空玻璃的制造方法，包括以下步驟:
[0016]S1、制備第二玻璃；
[0017]S2、制備帶凹槽的第一玻璃；
[0018]S3、在第二玻璃一面放置片狀支撐體；將第一玻璃壓住片狀支撐體，以和第二玻璃疊放在一起；且片狀支撐體的重心位于第二玻璃邊緣外側(cè)，并使第一玻璃凹槽的端面與第二玻璃相對(duì)；
[0019]S4、將其間有片狀支撐體的所述第一玻璃和所述第二玻璃移入封閉空間內(nèi)；
[0020]S5、將封閉空間抽真空，對(duì)所述第一玻璃和所述第二玻璃加熱；
[0021]S6、提起第一玻璃使得片狀支撐體移除；接著放下第一玻璃，使第一玻璃凹槽的端面和第二玻璃的一面直接接觸；
[0022]S7、繼續(xù)對(duì)封閉空間抽真空，繼續(xù)將第一玻璃和第二玻璃加熱，并對(duì)第一玻璃和第二玻璃施加壓力以使第一玻璃和第二玻璃的兩個(gè)彼此接觸的面合成一體，并使所述凹槽封閉形成真空空間。
[0023]本發(fā)明上述真空玻璃的制造方法中，所述步驟S2包括:
[0024]按照預(yù)設(shè)圖案，在所述第一玻璃上設(shè)置掩模；
[0025]對(duì)帶掩模的第一玻璃噴砂，從而在第一玻璃的沒有被掩模遮蔽的位置形成預(yù)設(shè)圖案的凹槽；或者
[0026]所