具有金属合金间隔件的真空隔热玻璃（VIG）窗单元和/或其制造方法技术

一种真空隔热玻璃(VIG)窗单元包括设置在至少一对基板(诸如玻璃基板)之间的间隔件阵列。某些示例性实施方案涉及包含金属合金的间隔件(例如，柱)或包含金属合金的VIG窗单元。该间隔件的金属合金可以为非晶态金属合金(例如，基于Zr和/或Cu的非晶态合金)。此类金属合金间隔件有利地降低了间隔件阵列的热导率，并且可增加该VIG窗单元的玻璃中心R值。且可增加该VIG窗单元的玻璃中心R值。且可增加该VIG窗单元的玻璃中心R值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有金属合金间隔件的真空隔热玻璃(VIG)窗单元和/或其制造方法
[0001]相关专利申请
[0002]本申请要求于2020年12月30日提交的美国专利申请17/138,587号的优先权，该申请据此全文以引用方式并入本文。


[0003]本专利技术的某些示例性实施方案涉及用于真空隔热玻璃(真空绝缘玻璃，VIG)窗单元中的间隔件。更具体地，本专利技术的某些示例性实施方案涉及包含金属合金的间隔件(例如，柱)或包含金属合金的VIG窗单元。已经发现，与常规退火316不锈钢间隔件相比，金属合金间隔件(例如，含Ti、Cu和/或Zr的合金)具有较低热导率并且增加压缩强度。在某些示例性实施方案中，该间隔件的金属含量包含按重量计至少30％(更优选地至少40％，并且最优选地至少50％)Ti、Cu和/或Zr。在某些示例性实施方案中，该间隔件的金属合金可以为非晶态金属合金(例如，基于Zr和/或Cu的非晶态合金)。因此，已经发现使用金属合金间隔件(例如，含Ti、Cu和/或Zr的合金)有利地降低间隔件阵列的热导率并增加VIG窗单元的玻璃中心R值，并且还可为VIG窗单元的基板提供足够的间隔强度。以此类方式增加间隔件的压缩屈服强度可允许窗单元中的相邻间隔件之间的增加的间距，这可允许实现较高的R值。
[0004]
技术介绍
和
技术实现思路

[0005]真空IG窗单元在本领域中是已知的。例如，参见美国专利5,664,395号、5,657,607号和5,902,652号，这些专利的公开内容均据此以引用方式并入本文。
[0006]图1至图2示出了常规的真空IG单元(真空IG单元或VIG单元)。真空IG单元1包括两个间隔开的玻璃基板2和3，该两个间隔开的玻璃基板包封两者间的抽真空空间或低压空间6。玻璃片/基板2和3通过熔融焊料玻璃4(或其他合适材料)的周边密封件或气密边缘密封件以及支撑间隔件(例如，柱)5的阵列而互连。
[0007]泵出管8通过焊料玻璃9气密密封至孔或洞10，该孔或洞从玻璃片2的内表面通至玻璃片2的外表面中的凹陷部11的底部。将真空附接到泵出管8，使得基板2和3之间的内部腔可被抽真空以产生低压区域或空间6，该区域或空间具有小于大气压的压力。抽真空后，管8被熔化以密封真空。凹陷部11保持密封的管8。任选地，化学吸气剂12可被包括在凹陷部13内或其他合适的位置处。
[0008]间隔件5的已知间隔件材料是退火316不锈钢。遗憾的是，316不锈钢具有13.5W/m
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K的热导率和42，000psi的压缩屈服强度的组合。这种低压缩屈服强度和中至高热导率的组合意指VIG窗单元中的间隔件不能彼此间隔太远(即，必须彼此合理地靠近定位以防止失效)，这继而有助于VIG窗单元具有约R
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12的R值。
[0009]通过应变硬化，可增加316不锈钢与退火状态相比的压缩屈服强度。然而，应变硬化增加了结构中马氏体的量，从而导致其是铁磁性的，并且高磁性间隔件在制造过程中引起问题。此外，大多数纯金属具有高热导率值和低压缩屈服强度。
[0010]因此，应当理解，在本领域中需要找到对上述问题的解决方案，诸如例如，以下各
项中的一项或多项：(i)找到能够使VIG窗单元实现更高的R值同时不显著牺牲强度的解决方案；(ii)提供与退火316不锈钢相比具有更高压缩屈服强度但不具有显著磁性的间隔件材料；和/或(iii)提供与316不锈钢相比具有更低热导率的间隔件材料。
[0011]在本专利技术的某些示例性实施方案中，已经发现合金化金属既增加了对压缩塑性变形的抗性又降低了热导率。因此，已经发现此类合金特别有利于VIG窗单元中的间隔件。本专利技术的某些示例性实施方案涉及包含金属合金的间隔件(例如，柱)或包含金属合金的VIG窗单元。已经发现，与常规退火316不锈钢间隔件相比，金属合金间隔件(例如，含Ti、Cu和/或Zr的合金)具有更低热导率和增加的压缩强度。在某些示例性实施方案中，该间隔件的金属含量包含按重量计至少30％(更优选地至少40％，并且最优选地至少50％)Ti、Cu和/或Zr。在某些示例性实施方案中，该间隔件的金属合金可以为非晶态金属合金(例如，基于Zr和/或Cu的非晶态合金)。例如，间隔件可具有或包含基于Zr的非晶态金属合金，该金属合金包含Zr以及Cu、Ni、Al和/或Ti中的一种或多种，其中Zr含量按重量计为至少约30％，更优选地至少约40％，并且最优选地至少约50％，并且有时至少约60％。在另一示例中，间隔件可具有或包含基于Ti的金属合金，该金属合金包含Ti以及Al和/或V中的一种或多种，其中Ti含量按重量计为至少约30％，更优选地至少约40％，并且最优选地至少约50％，并且有时至少约60％或至少约80％。因此，已经发现使用金属合金间隔件(例如，含Ti、Cu和/或Zr的合金)有利地降低间隔件阵列的热导率并增加VIG窗单元的玻璃中心R值，并且还可为VIG窗单元的基板提供足够的间隔强度。以此类方式增加间隔件的压缩屈服强度可允许窗单元中的相邻间隔件之间的增加的间距，这可允许实现较高的R值。
[0012]在本专利技术的某些示例性实施方案中，提供了一种真空隔热玻璃(VIG)窗单元，包括：间隔开的第一玻璃基板和第二玻璃基板，该第一玻璃基板和该第二玻璃基板之间限定间隙；边缘密封件，该边缘密封件设置在第一基板和第二基板的周边附近以形成气密密封件，并且帮助限定处于小于大气压力的压力下的间隙；多个间隔件，该多个间隔件设置在该VIG窗单元的至少第一玻璃基板和第二玻璃基板之间，以用于帮助至少第一玻璃基板和第二玻璃基板间隔开；并且其中间隔件包含具有不大于13.0W/m
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K的热导率和至少80，000psi的压缩屈服强度的金属合金。金属合金可任选地被氮化。
[0013]在某些示例性实施方案中，金属合金可包含Ti作为最多金属(含量)元素，并且金属合金中的Ti含量可以按重量计为至少约30％，更优选地至少约50％，并且最优选地至少约80％。
[0014]在某些示例性实施方案中，金属合金中的金属含量可包含按重量计至少50％Ti、约1％至20％Al和约1％至20％V。
[0015]金属合金可以是非晶态的，包括非结晶结构。Zr或Cu可以为非晶态金属合金中的最大金属元素含量。金属合金(例如，非晶态的)中的金属含量可包含按重量计至少40％Zr和约1％至35％Cu，以及以下各项中的至少一项：约1％至30％Ni、约1％至15％Ti和/或约1％至15％Al；可包含按重量计至少40％Zr和约1％至35％Cu，以及以下各项中的至少一项：约1％至15％Nb和/或约1％至15％Al；和/或可包含按重量计至少30％Cu和约1％至35％Ti，以及以下各项中的至少一项：约1％至35％Zr、约1％至20％Ni和/或约1％至15％Sn。
[0016]在本专利技术的某些示例性实施方案中，提供了一种真空隔热玻璃(VIG)窗单元，包括：间隔开的第一玻璃基板和第二该第一玻璃基板和该第二玻璃基板之间限定间隙；边缘
密封件，该边缘密封件设置在第一基板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种真空隔热玻璃(VIG)窗单元，所述真空隔热玻璃窗单元包括：间隔开的第一玻璃基板和第二玻璃基板，所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之间限定间隙；边缘密封件，所述边缘密封件设置在所述第一基板和所述第二基板的周边附近以形成气密密封件，并且帮助限定处于小于大气压力的压力下的所述间隙：多个间隔件，所述多个间隔件设置在所述VIG窗单元的至少所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之间，以用于帮助将至少所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板间隔开；并且其中所述间隔件包含具有不大于13.0W/m
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K的热导率和至少80,000psi的压缩屈服强度的金属合金。2.根据权利要求1所述的VIG单元，其中所述间隔件包含具有不大于12.0W/m
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K的热导率的金属合金。3.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述间隔件包含具有不大于11.0W/m
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K的热导率的金属合金。4.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述间隔件包含具有不大于10.0W/m
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K的热导率的金属合金。5.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述间隔件包含具有不大于9.0W/m
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K的热导率的金属合金。6.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述间隔件包含具有至少100,000psi的压缩屈服强度的金属合金。7.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述间隔件包含具有至少150,000psi的压缩屈服强度的金属合金。8.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述间隔件包含具有至少200,000psi的压缩屈服强度的金属合金。9.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述金属合金被氮化。10.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述金属合金包含Ti作为最多金属元素，并且所述金属合金中的Ti含量按重量计为至少约30％。11.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述金属合金包含Ti作为最多金属元素，并且所述金属合金中的Ti含量按重量计为至少约50％。12.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述金属合金包含Ti作为最多金属元素，并且所述金属合金中的Ti含量按重量计为至少约80％。13.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述金属合金中的金属含量包含按重量计至少50％Ti、约1％至20％Al和约1％至20％V。14.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述金属合金是非晶态的，包括非结晶结构。15.根据权利要求1至9或14中任一项所述的VIG单元，其中Zr或Cu具有所述金属合金中的最大金属含量。16.根据任一项前述权利要求所述的VIG单元，其中所述金属合金中的金属含量包含按重量计至少40％Zr。
17.根据权利要求1至9或14至16中任一项所述的VIG单元，其中所述金属合金中的金属含量包含按重量计至少40％Zr和约1％至35％Cu，以及以下各项中的至少一项：约1％至30％Ni、约1％至15％Ti和/或约1％至15％Al。18.根据权利要求1至9或14至16中任一项所述的VIG单元，其中所述金属合金中的金属含量包含按重量计至少40％Zr和约1％至35％Cu，以及以下各项中的至少一项：约1％至15％Nb和/或约1％至15％Al。19.根据权利要求1至9或14至15中任一项所述的VIG单元，其中所述金属合金中的金属含量包含按重量计至少30％Cu和约1％至35％Ti，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰森，
申请(专利权)人：佳殿玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：