一种低成本钢化真空玻璃及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种真空玻璃及其制造方法，其特征是使用与玻璃原片融为一体的微凸点支撑物取代现有的不锈钢支撑物布放工艺，使用不会造成钢化玻璃原片退火的低温金属钎焊技术进行封边，及把传统的真空层抽气工序和封边工序简约集成为抽气封边一体化工序。与现有真空玻璃及其制造工艺相比，本发明专利技术所提供的真空玻璃及其制造方法具有工艺简单、成品率高、设备投资和生产成本低、更好的隔热和隔音性能、更佳的外观和透光性、安全性达到高层建筑使用标准等优点。

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术属于节能环保玻璃

技术介绍
真空玻璃是目前节能效果最好的透明外围护材料，具有重量轻、厚度薄、传热系数 小、隔音效果好、抗风压强度高、寿命长等一系列优点，是理想的节能建筑材料。但是因为其 昂贵的生产成本及尚无法达到高层建筑所要求的钢化玻璃强度，目前尚未得到大规模的应用。现有真空玻璃的上述缺点是由其设计结构和生产工艺造成的。现有真空玻璃的基 本结构如图1所示，即两片玻璃原片之间用微小的支撑物点阵隔开，周边用低熔点玻璃料 熔封，通过玻璃抽气管进行“排气”后封口，形成气压低于0. 1 厚度仅为0. 1-0. 2mm的真空 层。因此真空玻璃的生产必须经过多道工序来完成，包括1)抽气口钻孔、幻支撑物布放、 3)玻璃钎焊料布涂、4)玻璃合片、5)高温封边/抽气口钎焊、6)高温抽气/封口、和7)吸 气剂解封。上述的支撑物布放工序是造成现有真空玻璃生产效率低下、废品率高，进而推升 生产成本的主要环节。现有真空玻璃支撑物是直径小于0. 5mm，高度在0. 1-0. 2mm之间的不 锈钢圆片、圆环或“C”型开口环，在1平方米的面积上要均勻布放1600个支撑物。因为单 体体积小、布放数量大，只能使用机械手或机械人来完成布放，造成设备投资成本高昂。即 便如此，支撑物漏放、错放、叠放及在后续工序中的移动仍经常发生，造成废品率居高不下。上述的高温封边工序则是造成现有真空玻璃达不到高层建筑安全标准的主要原 因。标准要求高层建筑玻璃构件必须使用钢化玻璃制造。但是因为现有高温封边玻璃钎焊 料的熔化温度在450°C左右，高于钢化玻璃的退火温度，所以即使采用钢化玻璃原片来制造 真空玻璃，它也会在封边工序过程中被退火成为普通玻璃。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够克服上述缺点的低成本钢化真空玻璃及其制作工 艺。为达成此目的，本专利技术首先提供了一种利用直接生成在玻璃原片上的玻璃微凸点 来代替布放在玻璃原片上的微型不锈钢支撑物来形成真空腔的方法。因为免除了真空玻 璃制作工艺中的支撑物布放工序，所以真空玻璃的设备投资成本和制作成本均得到大幅下 降。同时因为玻璃微凸点支撑物较低的热传导系数和透明性，所以真空玻璃的隔热性和透 光性也获得有效提升。为达成此目的，本专利技术还提供了一种利用压延技术或印刷/烧结技术在玻璃原片 上直接生成上述微凸点支撑物的方法。如此生成的支撑物与玻璃原片融为一体，且分布均 勻、尺寸均一，因此彻底避免了现有真空玻璃制作工艺中支撑物漏放、错放、叠放及移位等 工艺缺陷，令产品合格率大幅提升。3为达成此目的，本专利技术还提供了一种真空层支撑物点阵等边三角形排列方法。与 传统正方形排列方法相比，在玻璃原片强度相等的条件下，此排列方法可以减少42%的支 撑物数量，因此能够有效提高真空玻璃的隔热和隔音效果。为达成此目的，本专利技术还提供了 一种低温金属钎焊技术用于对真空玻璃的封边操 作。封边温度因此可以被降低到250°c以下，有效地避免了钢化玻璃原片的退火，使真空玻 璃达到高层建筑物的安全使用标准。为达成此目的，本专利技术还提供了一种利用紫外线照射的方法来加速分解吸附在玻 璃表面的大分子气体，从而提高在低温(< 250°c )状态下对真空玻璃进行排气的效果。为达成此目的，本专利技术还提供了一种将封边工序和排气工序简约整合在一起的抽 气封边一步法工艺，不但简化了工艺流程还无需预制抽气口。这进一步降低了真空玻璃的 制造成本，同时又令其外表更美观和完整。与现有真空玻璃及其制造工艺相比，本专利技术所提供的低成本钢化真空玻璃及其制 造工艺能够显著降低真空玻璃的设备投资成本和生产成本，同时解决了真空玻璃的钢化问 题，从而为真空玻璃的大规模应用，特别是在高层建筑上的大规模应用，奠定了必要的技术 基础。不仅如此，与现有真空玻璃相比，利用本工艺方法制作的真空玻璃还具有更好的隔热 及隔音效果，同时具备完全的透光性。总之，本专利技术所提供的工艺技术能够在大幅度降低真 空玻璃生产成本的同时进一步提升其技术经济指标和商业附加值。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1是现有真空玻璃的结构示意图。图2是本专利技术所提供的真空玻璃的结构示意图。图3是真空玻璃支撑物点阵排列示意图，a)正方形排列，b)等边三角形排列。图4是本专利技术所提供的抽气封边真空炉的结构示意图。具体实施例方式图2是本专利技术所提供的真空玻璃100的结构示意图。真空玻璃100由一块微凸点 玻璃原片110与一块平板玻璃原片120合片后沿其四周边缘钎焊密封(130)后构成，其间 形成的真空层140由所述微凸点玻璃原片110内侧表面上的微凸点支撑物点阵111支撑， 真空层140内安放有用于吸收残余气体的吸气剂150。微凸点玻璃原片110是在其内侧表面均勻分布着一微凸点支撑物点阵111的平板 玻璃。微凸点的轮廓形状可以是球冠、球缺、圆台等。其尺寸要足够微小，以至于不易被具 有正常视力的人所察觉；直径通常要小于0. 5mm，高度则为0. 1-0. 2mm，所有微凸点的高度 必须相等。微凸点支撑物点阵111采用图北中所描述的等边三角形排列，因为其能给出最 小的支撑物密度值(单位面积上的支撑物数量)，因此具有最优的隔热和隔音性能，理由如 下。真空层支撑物的作用是平衡施加在真空玻璃表面上的大气压力，使真空层不在大 气压力下闭合，玻璃不被压碎。这要求支撑物的最大间距必须小于某一由玻璃原片抗拉强 度决定的临界值，λ0Ο玻璃原片的抗拉强度越高，λ ^值越大。在一给定玻璃强度或λ ^值下，支撑物点阵的排列形式决定了所需支撑物的密度，而支撑物密度又决定了真空玻璃的 隔热和隔音性能，因为真空玻璃的热传导和声音的传播都是通过支撑物进行的。支撑物的 密度越小，真空玻璃的隔热和隔音性能就越好。如图3所示，在正方形点阵排列中(图3a)， λ ο是正方形的对角线长度，对应的支撑物密度是P E^= 2/λ/。在等边三角形点阵排列中 (图北)，λ ^是等边三角形的边长，对应的支撑物密度是P = 2/ (31/2 λ 02)。结论是等边三 角形点阵支撑物密度仅是正方形点阵支撑物密度的58%，SP P三角/p 1/31/2^0. 58，。 因此本专利技术采用等边三角形支撑物点阵排列来取代传统真空玻璃中所采用的正方形点阵 排列可以显著提高真空玻璃100的隔热和隔音性能。微凸点玻璃原片110可以使用压延法制造。该方法要求在玻璃压延机的一个压延 辊表面上按照选定的支撑物点阵排列图案和凸点形状均勻制备出一系列的凹坑作为微凸 点的印花模。另一可以用来制造微凸点玻璃原片110的方法是印刷烧结法。该方法需要首 先按选定的支撑物点阵排列图案把含有低熔点玻璃粉的浆料印制在一平板玻璃的表面上， 然后将该平板玻璃送入一烧结炉，将其加热到接近玻璃粉熔点的温度，使玻璃粉堆积体转 变为与该平板玻璃表面融为一体的玻璃微凸点。本专利技术使用直接生成在玻璃原片上的玻璃微凸点支撑物来取代布放在玻璃原片 上的不锈钢支撑物来制备真空玻璃能够显著地降低设备投资，提高产品合格率，降低生产 成本和提升产品的隔热、隔音和透光性能。这是因为本专利技术1)无需投资昂贵的支撑物布 放设备，“布、合、涂机组”；幻彻底避免了支撑物的漏放、错放、叠放和在后续工序中的移动； 3)采用了支撑物等边三角形点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空玻璃，由一块微凸点玻璃原片１１０与一块平板玻璃原片１２０合片后沿其四周边缘钎焊密封后构成，其间形成的真空层１４０由所述微凸点玻璃原片１１０内侧表面上的微凸点支撑物点阵１１１支撑，真空层内安装有吸气剂１５０。

【技术特征摘要】
1.一种真空玻璃，由一块微凸点玻璃原片110与一块平板玻璃原片120合片后沿其四 周边缘钎焊密封后构成，其间形成的真空层140由所述微凸点玻璃原片110内侧表面上的 微凸点支撑物点阵111支撑，真空层内安装有吸气剂150。2.一种根据权力要求1所述的真空玻璃，其特征是所述微凸点玻璃原片110是采用压 延法生产的平板印花玻璃，所用玻璃压延机上的一根压延辊的表面上刻有形状和尺寸均一 且按所述微凸点支撑物点阵排列的系列凹坑，作为微凸点的印花模。3.一种根据权力要求1所述的真空玻璃，其特征是所述微凸点玻璃原片110是采用印 刷烧结法制成的，即先将低温玻璃粉浆料按所述微凸点支撑物点阵排列图案印刷到一平 板玻璃上，然后将该平板玻璃送入烧结炉，加热到接近玻璃粉熔点的某一适宜温度令玻璃 粉堆积体转化为与平板玻璃表面熔合在一起的玻璃微凸点。4.一种根据权力要求1所述的真空玻璃，其特征是所述微凸点玻璃原片110上的微凸 点支撑物点阵按等边三角形排列。5.一种根据权力要求1所述的真空玻璃，其特征是所述微凸点玻璃原片110和平板玻 璃原片120是钢化玻璃，采用低温金属钎焊技术在250°C以下对其进行封边密封。6.一种根据权力要求5所述的低温金属钎焊技术，包括如下步骤a.首先在微凸点玻璃原片110和平板玻璃原片120的内侧表面四周边缘处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟杰，
申请(专利权)人：刘伟杰，
类型：发明
国别省市：89