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真空玻璃的边缘加热方法和采用该方法制造的真空玻璃

阅读：486发布：2021-03-02

IPRDB可以提供真空玻璃的边缘加热方法和采用该方法制造的真空玻璃专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种采用边缘加热技术制造真空玻璃(包括多层真空玻璃)的方法，即在把整个真空玻璃予制件整体加热到设定温度(如300℃)后，只把边缘封口区域短时加热到钎焊料熔点温度(如450℃)，待作为封口材料的钎焊料熔封完成后即可进行降温、排气、封口等后续操作，使得玻璃的大部分的非边缘区域只加热到300℃左右。采用此种方法制造的钢化真空玻璃的钢化强度仍能达到钢化玻璃或半钢化玻璃的标准。，下面是真空玻璃的边缘加热方法和采用该方法制造的真空玻璃专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种钢化真空玻璃(包括多层真空玻璃)的边缘加热方法，特征在于包括：放置玻璃钎焊料的步骤，在把钎焊料放置在钢化真空玻璃予制件的边缘位置；

整体加热步骤，把该钢化真空玻璃予制件整体地加热到设定温度(如300 ℃)，然后停止对真空玻璃予制件的整体升温并进行保温；以及边缘加热步骤，对于放置有钎焊料的边缘进行单独加热升温，使得该钎焊料达到融化而密封真空玻璃边缘的温度(如450℃)。

随后对于制件进行降温、排气、封口等后续操作，最终制成钢化真空玻璃(包括钢化多层真空玻璃)其特征在于，成品的钢化真空玻璃仍可达到钢化玻璃或半钢化玻璃的标准。

2.根据权利要求1的钢化真空玻璃的边缘加热方法，其特征在于，所说的边缘加热步骤即对于放置有钎焊料的边缘进行单独加热是通过对铺放在所说的钎焊料中的内置电热丝的通电发热实现的。

3.根据权利要求1的钢化真空玻璃的边缘加热方法，其特征在于，所说的边缘加热步骤即对于放置有钎焊料的边缘进行单独加热是通过靠近所说的钎焊料放置的外置加热器来实现的。

4.根据权利要求4的钢化真空玻璃的边缘加热方法，其特征在于，所说的靠近该钎焊料放置的加热器可以是一个红外辐射加热器。

5.使用上述权利要求1-4任意之一的钢化真空玻璃的边缘加热方法制造的钢化真空玻璃，其特征在于，真空玻璃的钢化强度仍可达到钢化玻璃或半钢化玻璃的标准。

6.权利要求1的方法同样适用于由浮法玻璃构成的普通真空玻璃的制造。

说明书全文

技术领域

本发明涉及真空玻璃的制造方法。更具体地说，是涉及一种真空玻璃(包括多层真空玻璃)制造中的边缘加热方法和采用该方法制造的真空玻璃。

真空玻璃中真空层的存在使得真空玻璃在隔热隔声等方面与传统的平板玻璃相比有着本质的进步。

真空玻璃的典型结构如图1所示，即在两片平板玻璃1之间放置满足力学要求的按照一定几何规则排列的微型支撑物2，籍以形成真空的间隔层4。周边用低熔点玻璃钎焊料6密封，通过抽气孔3进行真空抽气并封口后形成真空隔热层。用低熔点玻璃钎焊料密封周边的工序是一个先加热升温后冷却降温的过程，其封边的过程和具体的操作方法可见中国专利号ZL02256440.3，ZL95108228.0， ZL94192667.2等专利文献中的具体描述。

从上述已有技术的描述中可知，用低熔点玻璃钎焊料密封周边的工序是真空玻璃制造过程中的一个必不可少的重要工序。由于封边、封口的低熔点玻璃钎焊料熔点约为450-500℃，所以传统的加工方法要把整块玻璃预制件加热到上述 450-500℃的温度，降温后再进行真空排气。这样的生产工艺是生产周期长，能耗大，成本高，且玻璃变形。更为严重的是，钢化玻璃在上述温度下长时间加热后将发生退火而失去钢化特性。

如图2所示，钢化玻璃如在450℃加热1小时，残留强度将下降到约40％以下。因此上述工艺不能用于采用钢化玻璃原片制造“钢化真空玻璃”。但实际的情况是，大部分现代建筑和保温箱柜都要求使用安全玻璃，而钢化玻璃是安全玻璃的重要类型。由于采用现有生产技术不能制成“钢化真空玻璃”，所以使得真空玻璃的使用范围受到很大限制。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制造真空玻璃(包括多层真空玻璃)的新方法，可以克服已有技术中的上述缺陷，能够在实现完好封边的同时，最大限度地保持钢化玻璃的钢化强度，从而制造出“钢化真空玻璃”。本发明如用于普通真空玻璃生产，也可大大提高生产效率并节约能源。
本发明的基本构思是采用边缘加热技术，即在把整个真空玻璃预先整体加热到设定温度(如300℃)后，只把边缘封口区域短时间加热到焊料熔点温度(如 450℃)，待作为封口材料的钎焊料熔封完成后即可降温，使得玻璃的大部分的非边缘区域只加热到300℃左右。从图2可见，在短时间加热到300℃的情况下，钢化玻璃仍可保持约90％的原有表面应力，即仍具有足够的钢化强度。
事实上，钢化玻璃的表面应力允许值可高达140MPa，而我国幕墙玻璃标准 GB17841-1999规定应力范围为：钢化玻璃大于95MPa，半钢化玻璃24-69MPa。因此，采用上述边缘加热技术，只要选择表面应力适当的钢化玻璃原片，并选择好中心和边缘加热的温度和时间，就可以根据需要制作出表面应力符合上述钢化玻璃或半钢化玻璃标准的真空玻璃。
本发明人也已经在实验中证明优质浮法玻璃原片的中心部与边缘在200℃ 至400℃范围内可以耐受100-150℃温差，钢化玻璃可耐受温差的范围可达250 -320℃，所以只要把由边缘加热形成的边缘与中心部位的温差控制在适当的范围内，将不会引起破裂。这是本发明可行的另一依据。
根据本发明的一个方面，提供一种钢化真空玻璃的边缘加热方法，包括：放置低熔点玻璃钎焊料的步骤，在把钎焊料放置在钢化真空玻璃予制件的边缘位置；整体加热步骤，把该钢化真空玻璃予制件整体地加热并保温到300℃左右；边缘加热步骤，对于放置有钎焊料的边缘进一步单独快速加热，使得该钎焊料达到融化并密封真空玻璃边缘的温度(如450℃)。
按照上述方法制造的钢化真空玻璃的钢化强度将仍可达到钢化玻璃或半钢化玻璃的标准，从而克服了已有技术中的钢化强度大幅降低而失去钢化特性的缺陷。
更具体地说，根据上述真空玻璃边缘加热方法，其中所说对边缘进一步单独加热是通过铺放在所说的钎焊料中的内置电热丝的通电发热实现的。
另外，根据上述的真空玻璃的边缘加热方法，其中所说的边缘加热步骤中对于放置有钎焊料的边缘进一步单独加热亦可通过靠近所说的钎焊料放置的发热源的热辐射来实现。
仅作为实例而不作为限制地来说，上述的靠近所说的钎焊料放置的发热源可以是一个红外灯。
此外，可以采用多种方法实践上述的真空玻璃的边缘加热方法，例如采用高频感应边缘实施加热步骤，对于放置有钎焊料的边缘进行单独加热，或者通过电热膜加热的方式实现对于放置有钎焊料的边缘进行单独加热。
本发明还提供了通过采用上述的不同方法而制造的真空玻璃。这些真空玻璃在外观结构上可以和传统加热方式制造的真空玻璃相同或不同，例如，上述的电热丝加热方式和高频感应的加热方式会在凝固的钎焊料中留下电热丝或高频感应线圈，而上述的辐射和电热膜的加热方式能够实现在外观上与传统加热方式制造的真空玻璃完全相同，但是这些边缘加热的方法制成的真空玻璃具有的实质性的特点是，其钢化强度仍可达到钢化玻璃式半钢化玻璃的标准。
这是由于，采用上述边缘加热的方法进行加热时，玻璃板边缘的温度远高于中部的温度，而在将边缘处放置的钎焊料融化制成真空玻璃的同时，保持其中心部分处在相对的低温状态，并且保证在降温后形成边缘对中心部的压应力不是破坏性应力。
边缘加热的优点是明显的：
在整个预制件达到设定温度后，只对占总面积不到十分之一的边缘短期加热升温，使能耗和生产周期大大降低，从而也降低了成本，减少了玻璃变形。
钢化玻璃的抗弯强度、抗冲击强度及容许挠度是普通玻璃的数倍，可用于高层建筑等要求高强度和高安全性的领域，边缘加热使制作钢化真空玻璃成为可能，大大扩展了真空玻璃的应用领域。
下面通过附图对本发明的实施例进行描述：其中
图1是真空玻璃的典型结构图；
图中1为上下玻璃板；2为支撑物；3为抽气孔；4为真空间隔层；5为助封玻璃条；6为低熔点玻璃钎焊料；
图2是钢化玻璃退火曲线图；
图3是采用内置电热丝进行边缘加热的方法的示意图；图中7为内置电热丝；
图4是采用热辐射进行边缘加热的方法的示意图。
图中8为辐射加热源
下面具体地描述本发明的制造真空玻璃的边缘加热方法的实施步骤。
参照图3描述采用内置电热丝进行边缘加热的方法的下列工序步骤，其中采用传统工艺及设备，将整块真空玻璃预制件完成，即由图中可见，在两个平板钢化玻璃之间已经布放了支撑物，抽气口已经设置完毕，并且在周边涂粉而形成上下合片的真空玻璃半成品。
随后，在上述上下合片的真空玻璃予制件的边缘的交错台或上下玻璃板1 与助封玻璃条5形成的沟槽中填放钎焊料6，并且在该钎焊料中的适当位置铺放一根/均匀排列几根(图中是两根)电热丝7，电热丝7环绕该真空玻璃予制件的边缘，但是不短路。
随后，把上述铺放了环绕电热丝7的真空玻璃予制件整体均匀升温至300℃ 左右。
随后，停止升温转而对于上述予制件的整体均匀保温，而采用外接电源对所说的电热丝7通电加热升温，直到使得该电热丝7周围的钎焊料6被完全融化为止。
随后停止对于电热丝的通电加热，使得整个真空玻璃予制件降温冷却。
待边部温度降至钎焊料开始凝固以后，对予制件进行排气、封口、降温等后续操作，最终制成真空玻璃。
更具体地说，图3所示的电热丝进行边缘加热的方法中采用的电热丝是膨胀系数接近钠钙玻璃的φ0.1-0.3mm镍铬合金丝，外套φ1mm玻璃纤维软管，围绕玻璃周边台阶一圈，然后布上膏状玻璃钎焊料，电热丝两端外露，接低压电源。封口处用同样电热丝压制在玻璃钎焊料的粉圈中，套在抽气管上，电热丝两端也接低压电源。当真空玻璃加热炉的温度升到预定温度如300℃时，启动上述电热丝的低压电源，当边缘和抽气口处温度升到钎焊料熔化温度(如450℃)时，断电降温，在降温过程中完成抽真空及封口等后续工序。
参照图4描述采用热辐射进行边缘加热的方法的下列工序步骤，其中采用传统工艺及设备，将整块真空玻璃预制件完成，即由图中可见，在两个平板钢化玻璃之间已经布放了支撑物2，抽气口3已经设置完毕，并且在周边布粉6而形成上下合片的真空玻璃半成品。
随后，在上述上下合片的真空玻璃半成品的边缘的交错台或上玻璃板与助封玻璃条形成的沟槽中填放钎焊料。
随后，把上述真空玻璃予制件整体均匀升温至300℃左右。
随后，停止升温并对于上述的予制件整体实施均匀保温，而采用另一辐射加热源8对所说的周边的钎焊料6进行辐射加热，直到钎焊料被完全融化为止。
随后停止对钎焊料的辐射加热，使得整个真空玻璃予制件降温冷却。
待边部降至钎焊料开始凝固以后，对予制件进行抽空、封口、降温等后续操作，最终制成真空玻璃。
更具体地说，图4所示的热辐射方式进行边缘加热的方法中采用的是红外辐射加热器8。当真空玻璃加热炉的温度升到预定温度如300℃时，接通所述红外辐射加热器8进行加热，将辐射加热器8直接正对真空玻璃边缘的钎焊料6，当边缘和抽气口处温度升到钎焊料熔化温度(如450℃)时，断电降温，在降温过程中完成抽真空及封口等后续工序。
上述边缘加热法生产钢化真空玻璃有两种配片方式：其一是“普通玻璃+钢化玻璃”，其制造方法与普通真空玻璃的方法基本相同，唯一要掌握的工艺要点是必须根据钢化玻璃退火曲线(如图2)确定最高温升(≤350℃，越低越好)，在最高温度下停留的时间越短越好，一般≤0.5小时。其二是“钢化玻璃+钢化玻璃”，这种全钢化真空玻璃可以承受更大的温差，因此在保证封边、封口温度～ 450℃的同时玻璃整体的温度可以更低，如200-250℃，同时在此温区停留的时间也可适当延长，而钢化玻璃的强度降低很少。
通过测定钢化真空玻璃中心部分及边缘部分的表面应力可以确定钢化玻璃强度的变化并有效的控制产品的质量。
采用上述边缘加热方法制造的真空玻璃克服了现有技术的缺陷，使用钢化玻璃制作的真空玻璃的钢化强度仍可达到钢化玻璃或半钢化玻璃的标准。能够满足大部分现代建筑和保温箱柜对安全玻璃的使用要求。因此，由本发明的方法制成的“钢化真空玻璃”使得真空玻璃的使用范围得到很大的扩展。本方法也同样适用于浮法玻璃构成的普通真空玻璃的制造。

标题	发布/更新时间	阅读量
真空泵-专利编号CN105429328A	2020-05-11	358
真空泵-专利编号CN104343699A	2020-05-11	918
真空泵-专利编号CN104295509A	2020-05-11	784
真空泵-专利编号CN103850949A	2020-05-12	371
真空系统-专利编号CN104100715A	2020-05-11	832
真空泵-专利编号CN104019041A	2020-05-12	564
真空泵-专利编号CN100585188C	2020-05-13	993
真空泵-专利编号CN102007299B	2020-05-12	932
真空泵-专利编号CN103244421A	2020-05-13	1016
真空管路-专利编号CN101595337A	2020-05-13	1087

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