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钢化或半钢化真空玻璃研制已有突破性进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-15  来源:互联网  作者:建材网  浏览次数:391
核心提示:真空玻璃技术进入中国已整整10年。在此期间,在建筑节能巨大市场和全球科技进步推动下,真空玻璃技术取得突破性进展,影响真空玻璃大规模生产和应用的一些瓶颈问题已经或正在得以解决。20年前,能制作真空玻璃的在线Low-E膜发射率为0.20,几年前

真空玻璃技术进入中国已整整10年。在此期间,在建筑节能巨大市场和全球科技进步推动下,真空玻璃技术取得突破性进展,影响真空玻璃大规模生产和应用的一
些瓶颈问题已经或正在得以解决。

20年前,能制作真空玻璃的在线Low-E膜发射率为0.20,几年前用于真空玻璃生产的离线硬膜发射率可达到0.10。目前,Guardian和STGobain等厂商生产的钢化Low-E玻璃发射率已达到0.02~0.04。

随着精密加工技术和机器人技术的发展,制作和布放设备已有长足进步,合金材料支撑物有多种加工方法,直径小于0.5毫米的圆环形支撑物不仅形状好而且成本大幅降低,其他材料(如Al2O3)支撑物也已投入使用,近年来利用特殊技术在玻璃上直接制作玻璃支撑物或用丝网印刷把特殊材料支撑物印在玻璃上的工艺也接近成功。

钢化或半钢化真空玻璃研制已有突破性进展

高层建筑窗户和玻璃幕墙必须使用安全玻璃。钢化和钢化玻璃、半钢化玻璃由于抗冲击、抗风压及抗弯强度等力学性能都远高于普通玻璃,是安全玻璃的主要品种。半钢化玻璃在受冲击破裂时只出现辐射状裂纹,不会像钢化玻璃破裂成小块,也不会自爆,被称为“不飞散”玻璃,所以用半钢化玻璃作幕墙和高层玻璃更为安全。

国内外厂商多年来试图解决此难题的各种方法可归纳为以下几种。

1。用各种低温封接材料(如软金属、树脂等)代替玻璃钎焊料。

2。用分区加热的方法在保持玻璃主体温度不高的条件下,以微波、高频、红外射线、激光等手段对封接部位重点加热。

3。研制较低温度的玻璃钎焊料并控制加热时间。

第1、2种方法尚未见到产品问世,第3种方法则有较大进展。我国多家玻璃钎焊料厂商已研制成370℃~425℃范围内的低熔点玻璃钎焊料。实验证明,即使是使用425℃的玻璃钎焊料,只要严格控制工艺,也能使玻璃达到半钢化玻璃的国家标准,即其表面应力在24兆帕至69兆帕之间。

研制夹层真空玻璃的关键是夹层材料及工艺的突破

解决真空玻璃安全性除上述钢化或半钢化真空玻璃外,为了得到更高的强度并确保玻璃破碎后不下落,另一途径是在真空玻璃外侧制作夹层(夹胶),称为夹层真空玻璃。这样不但提高了真空玻璃的强度,同时又提高了真空玻璃的隔声性能。经权威部门检测,夹层真空玻璃的隔声量可达到42dB,离国家最高标准(45dB)只差3dB。同时,对紫外线的阻隔率可达到98%以上,大大减少了紫外线对人体的伤害。

通常的夹层玻璃制造有两种工艺。一种是使用PVB膜,通过预压工序,最终在130℃左右、12千克/平方米压力作用下成型。由于真空玻璃是通过微小支撑物支撑起两片玻璃的结构,该结构使玻璃承受了一个大气压的压强,如果使用PVB膜成型工艺,等于在玻璃上施加了12千克/平方米的压强,真空玻璃在如此高的压强下将会被压碎,所以,用PVB高压成型法合成真空夹层玻璃是困难的。另一种是使用EVA膜(也称EN膜)采用真空一步法成型工艺制成。该种方法,由于作用在真空玻璃上的力始终是1个大气压,因此不会破坏玻璃。目前,这种结构已通过权威机构安全性能检测并用于一些建筑物,但EVA膜夹层玻璃的抗冲击强度及雾度、抗老化等指标还不如PVB夹层玻璃,必须从材料和工艺上改进。国内一些公司和夹层材料生产商配合研究,改用新夹层材料取得很大进展。经国家安全玻璃检测中心检测,其抗冲击、抗老化、雾度等主要指标已达到夹层玻璃国家标准的最高级。

钢化或半钢化真空玻璃及夹层真空玻璃两种技术相结合可以制造出各种类型的节能安全玻璃和防盗玻璃品种,满足不同建筑的需要。

新立基公司和日本板硝子先后研制成功带吸气剂的真空玻璃并投入市场

我国已率先制定了世界首个真空玻璃行业标准,真空玻璃也首次被列入新修订的建筑玻璃应用技术规程,从而使真空玻璃可以正式为建筑工程所采用。

新立基公司从2001年开始兴建10多项示范工程,除天恒大厦、清华超低能耗楼等著名工程外,新近又参与了北京和平门小区商业住宅、北京生命科学院、国奥村微能耗幼儿园、奥运森林公园等工程,这些工程积累了真空玻璃实际应用的经验,也成为一系列优秀的节能建筑示范项目并创造了多项世界第一。例如,世界第一座全真空玻璃大厦,第一个大面积真空玻璃幕墙,第一个真空玻璃顶棚等。

综上所述,从1997年1月日本板硝子宣告“神奇玻璃”上市至今的10余年间,真空玻璃技术又有了长足的发展。特别是中国在真空玻璃领域异军突起,下一个10年除美国Guardian外,还有多少家厂商进入此领域?从目前情况看,真空玻璃技术已成功度过初创期,由苗成树,由树成林的趋势已显现。我国的真空玻璃产业在下一轮的竞争中是继续崛起还是被洋品牌压倒,现在已到了关键时期。在思考这一问题时,不应把眼光局限于真空玻璃产品市场,首先要看到,真空玻璃产业化将形成专利技术、生产线设备和产品及其应用领域的产业链和工业体系,同时也将形成专利技术、设备和产品的出口体系,为我国开创一个新的产业。其次要看到,真空玻璃技术与现有的玻璃深加工技术(镀膜、钢化、夹层、中空……)的结合将带动玻璃工业的升级改造。真空玻璃技术及其向建筑围护结构的扩展也将带动建筑业的进步。因此,在评估真空玻璃发展前景时既要有广度也要有深度,能使我们的决策者和企业家站得高看得远,下大决心加大投入,推动真空玻璃产业进步。

 
关键词: 玻璃
 
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