CN102249559B - 一种真空玻璃构件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空玻璃构件，该真空玻璃构件由两片或多片玻璃板复合而成，两片或多片玻璃板周边通过封接边相互气密封接，所述封接边与玻璃板边沿之间留有间隔，封接边里侧的相邻玻璃板之间抽真空，封接边外侧的相邻玻璃板之间通过填充密封胶或树脂或塑料将封接边与外界隔离。本发明真空玻璃构件利用密封胶或树脂或塑料将封接边外侧与外界隔离后，避免了封接边处的金属形成热桥，方便了真空玻璃构件的后期安装使用。另外，通过设置密封胶或树脂或塑料可将真空玻璃构件侧边表面修整齐平，保持真空玻璃构件的美观。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空玻璃构件。
背景技术
目前，真空玻璃构件的封接方式主要包括：1)利用低熔点玻璃粉对玻璃板周边进行封接；2)在玻璃板边缘固定连接金属边，并通过将伸出玻璃板边缘的金属边相互气密连接，实现对玻璃板周边的封接。对于第一种封接方式，由于封接时需要将玻璃板加热到使低玻粉融化，而这种加热将造成已钢化玻璃板的退火，因此无法用来加工钢化真空玻璃构件。对于第二种封接方式的真空玻璃构件，比较典型的有公开号为CN101302081A的中国专利申请公开的真空绝缘玻璃构件，这类真空玻璃构件由于其周边的金属封接边伸出玻璃板边缘，后期使用时既要将金属封接边封装在相应的支撑结构中，保证整体结构的美观，还要防止使金属封接边形成热桥，以实现真空玻璃构件的隔热性能，因此，这类真空玻璃构件存在后期使用不便的缺陷。
发明内容
针对上述第二类真空玻璃构件存在的问题，本发明的目的在于提供一种真空玻璃构件，该真空玻璃构件具有与现有中空玻璃构件类似的结构，因而为后期的安装使用提供了方便。
为实现上述目的，本发明真空玻璃构件由两片或多片玻璃板复合而成，两片或多片玻璃板周边通过封接边相互气密封接，所述封接边与玻璃板边沿之间留有间隔，封接边里侧的相邻玻璃板之间抽真空，封接边外侧的相邻玻璃板之间通过填充密封胶或树脂或塑料将封接边与外界隔离；其中，所述封接边的制备工艺如下：
1)在玻璃板边缘待封接部位表面制备金属浆料涂层，所述金属浆料为高温烧结型金属浆料；
2)加热玻璃板，将金属浆料涂层烧结成与玻璃板本体固结在一起的金属化层；
3)按已知工艺对玻璃板进行钢化或半钢化或热增强处理；
4)采用金属钎焊工艺，将待封接的两片玻璃板的金属化层相互气密焊接连接，或通过在两片玻璃板的金属化层之间气密焊接连接金属封接片，实现对两片玻璃板边缘的气密封接。
进一步，所述步骤2)烧结工艺的烧结温度位于玻璃板的钢化温度区间内，玻璃板经过烧结工艺处理后，直接通过快速冷却完成玻璃板的钢化处理。
进一步，所述高温烧结型金属浆料的烧结温度为560℃～700℃。
进一步，所述金属浆料涂层以浸涂、喷涂、丝网印刷、手工涂覆或机械涂覆的方式制备在玻璃板表面上。
进一步，所述金属浆料中所含的金属材料具有良好的钎焊焊接性能。
进一步，所述金属浆料为Ag金属浆料、Cu-Ag合金金属浆料、Ni金属浆料、Ni-Ag合金金属浆料、Au及其合金金属浆料、Zn及其合金金属浆料或Pd及其合金金属浆料。
进一步，在进行所述步骤4)时，首先，待焊接连接的两个所述金属化层之间或金属化层与所述金属封接片之间放置钎料金属箔，或在至少其中之一表面上预镀钎料金属，然后，再按照金属钎焊工艺完成后续焊接。
进一步，所述钎料金属箔和所述钎料金属的材料为锡合金钎料。
进一步，所述金属钎焊工艺在惰性气体保护下进行，或在H2气或N2气环境中进行，或在真空环境下进行。
进一步，所述金属钎焊工艺采用对封接区域进行局部加热的形式进行，加热方式为激光加热、火焰加热、电流加热、感应加热或微波加热。
进一步，所述金属钎焊的钎焊温度≤350℃。
进一步，所述真空玻璃构件侧边表面齐平。
本发明所述的真空玻璃构件可以是平板真空玻璃构件，也可以是曲面真空玻璃构件。
本发明真空玻璃构件中的封接边由两片玻璃板表面烧结出的金属化层相互焊接连接构成，或由金属化层与金属封接片焊接连接构成，这种封接结构不仅具有封接部位连接牢固、气密性高、耐热冲击性好等优点，而且由于可以采用较低的钎焊温度，避免对钢化玻璃造成退火，从而为钢化真空玻璃产品的加工创造了条件。封接时通过采用高温烧结型金属浆料，使烧结出的金属化层具有良好的耐高温性能，这样，在完成金属化层的烧结后，可以将冷却后的玻璃板再次加热至钢化温度，而完成玻璃板的钢化处理，而采用烧结温度在玻璃板钢化温度区间的金属浆料时，在烧结工艺完成后，则可直接将烧结后仍处于高温(钢化温度区间)的玻璃板进行快速冷却，完成玻璃板的钢化处理。本发明真空玻璃构件利用密封胶或树脂或塑料将封接边外侧与外界隔离后，避免了封接边处的金属形成热桥，保证了真空玻璃的绝热特性，同时也方便了真空玻璃构件的后期安装使用。另外，通过设置密封胶或树脂或塑料可将真空玻璃构件侧边表面修整齐平，保持真空玻璃构件的美观。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图，其中，
图1a中，封接边1外侧未填充密封胶，
图1b中，封接边1外侧填充有密封胶；
图2为本发明实施例2结构示意图，其中，
图2a中，封接边1外侧未填充密封胶，
图2b中，封接边1外侧填充有密封胶。
图中，1封接边，2下片玻璃板，3上片玻璃板，4中间支撑物，5真空空间，6玻璃板表面金属化层，7断面为U形的金属封接片，8为密封胶，9为抽气口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
在图1所示实施例1中，如图1a、图1b中所示，真空玻璃构件由下片玻璃板2和上片玻璃板3复合而成，上下两片玻璃板2、3周边的封接边1由固结在玻璃板表面的金属化层6和断面为U形的金属封接片7构成，金属封接片7两侧边与上下两片玻璃板上的金属化层6之间均通过金属钎焊工艺气密焊接连接，封接边1与玻璃板边沿之间留有间隔，封接边1里侧的上下玻璃板2、3之间为真空空间5，封接边1外侧的上下玻璃板2、3之间填充密封胶或树脂或塑料8，将封接边1与外界隔离，并使真空玻璃构件侧边表面齐平。
利用封接边1对玻璃板2、3进行封接的工艺步骤为：首先，在玻璃板2和玻璃板3边缘待封接部位表面制备金属浆料涂层；然后，加热玻璃板，将金属浆料涂层烧结成与玻璃板固结在一起的金属化层6；然后，按已知工艺对玻璃板进行钢化或半钢化或热增强处理；然后，将待封接的两片玻璃板2、3进行复合，在两片玻璃板2、3上相互对应的两个金属化层6之间设置断面为U形的金属封接片7，使金属封接片7的两个侧边分别与上下两片玻璃板上的金属化层6相对，并在金属封接片7侧边与金属化层6之间设置金属钎焊焊料；最后，采用金属钎焊工艺，将金属封接片7上两侧边与各自对应的金属化层6气密焊接连接，完成对两片玻璃板2、3边缘的气密封接。
上述金属浆料涂层可以采用浸涂、喷涂、丝网印刷、手工涂覆或机械涂覆等方式将其制备在玻璃板表面上。
对金属浆料涂层进行烧结时，既可以通过对玻璃板整体进行加热来完成，也可以通过对涂层部位局部加热的方式来完成，而其中的加热方式可以是激光加热、火焰加热、电流加热、感应加热或微波加热，等等。
在金属封接片7的侧边与玻璃板2、3上的金属化层6之间设置金属钎焊焊料时，可以将钎料加工成金属箔后，再将其放置在金属封接片7与金属化层6之间，也可以将钎料金属预镀在金属片7侧边上，和/或预镀在金属化层6表面，然后，再按照金属钎焊工艺完成后续焊接。
采用锡合金焊料作为钎焊料，其优点是焊接时可以使用较低的焊接温度(一般不超过250℃)，这样可避免钎焊温度对玻璃板自身性能造成影响。特别是对于钢化复合玻璃的加工，由于钎焊前玻璃板已经处于钢化状态，因而将钎焊温度控制在≤350℃，可防止钢化玻璃板在钎焊过程中被退火。同理，针对钎焊前处于半钢化或已经过热增强处理的玻璃板，将钎焊温度控制在≤350℃，可防止玻璃板在钎焊过程中被退火。
上述钎焊焊接过程可以在惰性气体保护下进行，或在H2气或N2气环境中进行，还可以在真空环境下进行，这样有助于提高钎焊焊接质量。
因金属封接片7与金属化层6通过金属钎焊工艺相互焊接连接，因此，金属封接片7和金属化层6均应由适于钎焊焊接的金属材料制成。
金属钎焊工艺可以采用感应加热、激光加热、微波加热等各种适当的加热方式。
需要说明的是，因真空玻璃构件上的封接部位位于玻璃板的周边，并且为一个封闭的环形，因此，将封接部位里侧两片玻璃板之间抽真空即制成钢化真空玻璃。而为了使上下两片玻璃板之间形成真空，则既可以通过在上片或下片玻璃板上预置抽气孔，待完成金属化层的钎焊焊接后再抽真空来实现，也可以通过将上下片玻璃板的合片和对金属化层的钎焊焊接放在真空室内进行来实现。
由于真空玻璃构件需要在玻璃板表面烧结出金属化层，并通过将两片玻璃板上的金属化层与金属封接片7焊接在一起而实现对两片玻璃板边缘的气密封接，而且，为了保证真空玻璃产品的使用安全，在完成金属化层的烧结后，还要对玻璃板进行钢化或半钢化或热增强处理，因此，为了保证金属化层与玻璃板之间具有足够的结合强度，并保证金属化层与金属封接片能够可靠焊接在一起，所选用的金属浆料应具有良好的耐高温特性，其中所含的金属材料应具有良好的可焊接性能，满足这一要求的金属浆料为烧结温度为560℃～700℃的高温烧结型金属浆料，包括：Ag金属浆料，Cu-Ag合金金属浆料，Ni金属浆料，Ni-Ag合金金属浆料，Au及其合金金属浆料，Zn及其合金金属浆料，Pd及其合金金属浆料，等等。
当选用烧结温度位于玻璃板钢化温度范围内的高温烧结型金属浆料时，在完成烧结工艺后，可直接通过快速冷却完成对玻璃板的钢化处理。
当然，也可在烧结工艺完成后，重新将冷却后的玻璃板加热至钢化温度，然后再通过快速冷却，来完成对玻璃板的钢化处理。
同样，制作半钢化或热增强复合玻璃时，可以在完成烧结工艺后直接通过冷却完成对玻璃板的半钢化或热增强处理，也可以在完成烧结工艺后，按已知工艺重新对玻璃板进行加热、冷却，来完成对玻璃板的半钢化或热增强处理。
图2所示为本发明实施例2，如图2a、图2b中所示，在该实施例中，位于上下两片玻璃板封接部位的金属化层6直接通过金属钎焊工艺气密焊接连接。
与实施例1不同的是，实施例2真空玻璃构件中的上片玻璃板上设置有用于抽真空的抽气口9。
上述实施例中的真空玻璃构件均为平板真空玻璃构件，并且均由两片玻璃板复合而成，需要说明的是，本发明真空玻璃构件也可以是曲面真空玻璃构件，而且可以由两片以上的玻璃板复合而成。
上述示例只是用于说明本发明，本领域技术人员在领悟本发明思想的情况下所作出的各种具体实施方式均应在本发明保护范围之内。
Claims (13)
1.一种真空玻璃构件，该真空玻璃构件由两片或多片玻璃板复合而成，两片或多片玻璃板周边通过封接边相互气密封接，其特征在于，所述封接边与玻璃板边沿之间留有间隔，封接边里侧的相邻玻璃板之间抽真空，封接边外侧的相邻玻璃板之间通过填充密封胶或树脂或塑料将封接边与外界隔离，所述真空玻璃构件侧边表面齐平；其中，所述封接边的制备工艺如下：
1)在玻璃板边缘待封接部位表面制备金属浆料涂层，所述金属浆料为高温烧结型金属浆料；
2)加热玻璃板，将金属浆料涂层烧结成与玻璃板本体固结在一起的金属化层；
3)按已知工艺对玻璃板进行钢化或半钢化或热增强处理；
4)采用金属钎焊工艺，将待封接的两片玻璃板的金属化层相互气密焊接连接，或通过在两片玻璃板的金属化层之间气密焊接连接金属封接片，实现对两片玻璃板边缘的气密封接。
2.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述步骤2)烧结工艺的烧结温度位于玻璃板的钢化温度区间内，玻璃板经过烧结工艺处理后，直接通过快速冷却完成玻璃板的钢化处理。
3.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述高温烧结型金属浆料的烧结温度为560℃～700℃。
4.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述金属浆料涂层以浸涂、喷涂、丝网印刷、手工涂覆或机械涂覆的方式制备在玻璃板表面上。
5.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述金属浆料中所含的金属材料具有良好的钎焊焊接性能。
6.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述金属浆料为Ag金属浆料、Cu-Ag合金金属浆料、Ni金属浆料、Ni-Ag合金金属浆料、Au及其合金金属浆料、Zn及其合金金属浆料或Pd及其合金金属浆料。
7.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，在进行所述步骤4)时，首先，待焊接连接的两个所述金属化层之间或金属化层与所述金属封接片之间放置钎料金属箔，或在至少其中之一表面上预镀钎料金属，然后，再按照金属钎焊工艺完成后续焊接。
8.如权利要求7所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述钎料金属箔和所述钎料金属的材料为锡合金钎料。
9.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述金属钎焊工艺在惰性气体保护下进行，或在真空环境下进行。
10.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述金属钎焊工艺在H2气或N2气环境中进行。
11.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述金属钎焊工艺采用对封接区域进行局部加热的形式进行，加热方式为激光加热、火焰加热、电流加热、感应加热或微波加热。
12.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述金属钎焊的钎焊温度≤350℃。
13.如权利要求1所述的真空玻璃构件，其特征在于，所述真空玻璃构件为平板真空玻璃构件或曲面真空玻璃构件。
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