專利名稱：玻璃焊料微波焊接溝槽封邊的平面真空玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及玻璃的加工制造，尤其是制造一種真空玻璃。
背景技術(shù)：
真空玻璃是一種最好的節(jié)能玻璃產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于建筑物門窗、玻璃幕墻、冷藏柜和電冰箱等工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和居民日常生活用品中，是優(yōu)良的隔熱、隔音和裝飾材料。在真空玻璃的制作過程中，邊緣封接的結(jié)構(gòu)和技術(shù)是保證真空玻璃周邊不變形、不產(chǎn)生超標(biāo)應(yīng)力、不漏氣和保持鋼化玻璃特性的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)有真空玻璃的主要不足之處在于:一是結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，不適合于機(jī)械化、自動化和批量化生產(chǎn)；二是封邊過程中抽氣困難、需要在玻璃上設(shè)置抽氣口，不適合于從玻璃的邊部直接抽氣；三是低溫焊料高溫熔化后易流失，影響密封的可靠性；四是鋼化玻璃不平整密封困難。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是平面玻璃，所述上玻璃的周邊有封邊條框、所述下玻璃的周邊有封邊溝槽，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層，所述真空層內(nèi)有支撐物，所述支撐物有一層或兩層。其中，所述真空玻璃還可以包括一塊中間玻璃，所述中間玻璃夾在所述上玻璃和所述下玻璃之間，所述上玻璃和所述下玻璃分別和所述中間玻璃形成兩個封閉的真空層。其中，所述支撐物由低溫玻璃、金屬、陶瓷、玻璃或塑料制成，優(yōu)選采用印刷市售的低溫玻璃粉或低溫玻璃焊料制備，所述低溫玻璃粉的熔化溫度為550 750°C，所述低溫玻璃焊料的熔化溫度為350 550°C。其中，所述支撐物印制在一塊玻璃上，或印制在兩塊玻璃上，普通真空玻璃優(yōu)選印制在一塊玻璃上，鋼化真空玻璃優(yōu)選印制在兩塊玻璃上。其中，所述支撐物為柱狀，或為條狀；當(dāng)支撐物印制在一塊玻璃上時，優(yōu)選為圓柱狀；當(dāng)支撐物同時印制在兩塊玻璃上時，優(yōu)選為長條狀，并垂直疊放。其中，所述印刷方式包括模板印刷、絲網(wǎng)印刷和打印機(jī)打印等方式；所述印刷方式包括硬板(網(wǎng))印刷和軟板(網(wǎng))印刷，所述硬板(網(wǎng))主要是金屬材料制成的板、網(wǎng)，所述軟板(網(wǎng))主要是有機(jī)材料制成的板、網(wǎng)。其中，所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時，優(yōu)選采用軟板(網(wǎng))印制；所述支撐物在玻璃鋼化后或封邊條框固化后印制時，優(yōu)選采用硬板(網(wǎng))印制，硬板(網(wǎng))印刷可以使支撐物的頂部處于一個平面上，以消除玻璃鋼化變形帶來對玻璃平整度的影響；當(dāng)所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時，優(yōu)選低溫玻璃粉制成；當(dāng)支撐物在玻璃鋼化后或封邊條框固化后印制時，優(yōu)選低溫玻璃焊料制成。其中，所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時，在鋼化后或封邊條框固化后優(yōu)選進(jìn)行機(jī)械加工，如車削、研磨、拋光或激光雕刻等，使支撐物的頂部處于一個平面上或使其形狀大小整齊劃一，以消除玻璃鋼化變形帶來對玻璃平整度或形狀的影響。其中，所述封邊條框通過印刷或噴涂等方式制成，優(yōu)選采用絲網(wǎng)印刷低溫玻璃粉制成，所述低溫玻璃粉優(yōu)選為市售的熔融溫度為550 750°C的玻璃釉料；所述封邊條框制備時，可以是一次完成，也可以是多次完成。其中，所述印刷方式是采用絲網(wǎng)印刷或模板印刷或打印機(jī)等方法，將低溫玻璃粉印在玻璃上形成凸起于玻璃表面的凸棱。其中，所述上玻璃的周邊至少含有一個封邊條框，所述下玻璃的周邊至少含有一個封邊溝槽,所述封邊條框插在封邊溝槽內(nèi)。所述封邊溝槽的橫截面可為任意形狀，優(yōu)選圓弧形。所述封邊溝槽由機(jī)械加工或激光加工而成，優(yōu)選機(jī)械加工方式。其中，當(dāng)所述上玻璃的封邊條框多于一個時，所述下玻璃至少含有一個封邊溝槽，當(dāng)所述下玻璃至少含有兩個封邊溝槽時，所述上玻璃的封邊條框插在相應(yīng)的所述下玻璃的封邊溝槽中，所述上、下玻璃的封邊條框與封邊溝槽相互嵌合在一起，對真空層實行迷宮式密封，所述封邊溝槽在具有兩個真空層的真空玻璃的中間玻璃的上表面時，與所述下玻璃的相同，所述封邊條框在所述中間玻璃的下表面時，與所述上玻璃的相同。其中，所述上玻璃、下玻璃和中間玻璃的材料是普通玻璃、或是鋼化玻璃、或是半鋼化玻璃、或是低輻射玻璃、或是強(qiáng)化玻璃(包括物理強(qiáng)化和化學(xué)強(qiáng)化)、或是熱反射玻璃、或是夾絲玻璃、或是壓延玻璃、或是熱熔玻璃，或是以上任兩種或三種玻璃的組合，進(jìn)一步優(yōu)選為鋼化或半鋼化玻璃、強(qiáng)化玻璃和低輻射玻璃，更進(jìn)一步優(yōu)選為鋼化或半鋼化玻璃與低輻射鋼化或半鋼化玻璃的組合、鋼化或半鋼化玻璃與低輻射強(qiáng)化玻璃的組合、鋼化或半鋼化玻璃與低輻射玻璃的組合。其中，所述鍍膜玻璃包括低輻射玻璃和熱反射玻璃等，所述鍍膜玻璃具有良好的吸波能力，能夠直接利用微波進(jìn)行加熱升溫。本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的真空玻璃其上玻璃的周邊有封邊條框、下玻璃的周邊有封邊溝槽，使得真空玻璃的封邊更簡便、更可靠，封邊條框與封邊溝槽的嵌合保證了真空玻璃即使在玻璃變形的情況下的密封效果，封邊條框與上玻璃之間具有比低溫焊接玻璃更高的結(jié)合強(qiáng)度，封邊條框與封邊溝槽的嵌合增大了上下玻璃之間的密封面積和氣密層厚度，解決了現(xiàn)有真空玻璃邊緣密封參差不齊的問題，大大加強(qiáng)了封接的附著力和附著強(qiáng)度，增加了上、下玻璃之間真空層的密封度，提高了真空玻璃的壽命，并可省去制作和密封難度極大的抽氣口，實現(xiàn)了一步法批量化制備真空玻璃和鋼化真空玻璃。上玻璃的封邊條框嵌入下玻璃的封邊溝槽中，不但保證封邊條框有足夠高的密封高度，而且保證了上下玻璃之間有足夠小的真空層厚度，使支撐物的高度和直徑可以任意小，滿足真空玻璃在透明度、可視性、隔熱性能、隔音性能等方面的要求；上玻璃的封邊條框嵌入下玻璃的封邊溝槽中，不但可以自動適應(yīng)支撐物的高度變化，而且可以自動消除上下玻璃在高溫下導(dǎo)致的變形的影響，還可以通過設(shè)計封邊條框的高度和封邊溝槽的深度精確控制真空層的厚度；低溫焊料融化后，上下玻璃自動閉合在一起，厚實的焊料帶保證了密封的可靠性，所以真空玻璃中可以省去吸氣劑，從而進(jìn)一步簡化生產(chǎn)工藝、提高生產(chǎn)率和減低生產(chǎn)成本。[0021]微波加熱的優(yōu)點是加熱速度快、降溫速度快，是常規(guī)加熱的幾倍或幾十倍，可以選擇性、且內(nèi)外同時均勻加熱低溫焊料，低溫焊料與玻璃相比重量極小、微波加熱又能降低低溫焊料的燒結(jié)溫度，所以能耗低，因而微波加熱具有節(jié)能、省時、高質(zhì)、高效的優(yōu)點；微波加熱能夠促進(jìn)分子的擴(kuò)散，所以微波加熱能夠降低燒結(jié)溫度或焊接溫度，更有利于鋼化或半鋼化玻璃的焊接；微波加熱可以使玻璃整體的溫度低于低溫焊料的溫度，能夠有效防止鋼化玻璃在封邊過程中的退火，所以可以直接生產(chǎn)鋼化或半鋼化真空玻璃；此外，微波加熱還能促進(jìn)玻璃表面所吸附的極性氣體分子如h20、CO2和CO等的解吸，從而進(jìn)一步提高真空玻璃的真空度和性能、延長真空玻璃的使用壽命。

圖1為本實用新型發(fā)明的真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型發(fā)明的單片鋼化真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型發(fā)明的具有兩層支撐物的鋼化真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1.上玻璃，2.下玻璃，3.低溫焊料，4.封邊條框，5.封邊溝槽，6.支撐物。
具體實施方式
以下采用實施例和附圖來詳細(xì)說明本實用新型的實施方式，借此對本實用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。實施例1:參見圖1，真空玻璃由上下兩塊玻璃組成，其中一塊是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，在下玻璃的周邊焊接處開設(shè)封邊溝槽，并進(jìn)行磨邊、倒角和清洗、干燥，在上玻璃上利用聚酯絲網(wǎng)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框和支撐物；其中上玻璃有兩個封邊條框、下玻璃有兩個封邊溝槽，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌入下玻璃的封邊溝槽內(nèi)；上玻璃封邊條框的寬度為1.5mm、高度為0.3mm，下玻璃封邊溝槽的寬度為2.5mm、深度為0.5mm，支撐物為最小單元是等邊三角形的點陣排列，三角形的邊長為30mm，支撐物為圓柱狀，其直徑為0.5mm、高度為0.3mm ;其次將兩塊玻璃分別送入高溫爐中，在高溫爐550 650°C的高溫作用下封邊條框與支撐物軟化或熔融與玻璃粘結(jié)在一起，隨即降至室溫；若封邊條框或支撐物在高溫?zé)Y(jié)過程中形狀發(fā)生變化，可通過機(jī)械加工的方式如車肖IJ、研磨等使其整齊劃一；再次將下玻璃的封邊溝槽內(nèi)裝滿低溫玻璃焊料，將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，并留有抽氣通道，送入微波爐中；最后進(jìn)行抽真空和加熱操作，抽真空至
0.1Pa以下，啟動微波加熱，通過低輻射玻璃和低溫焊料吸收微波而緩慢升溫至低溫玻璃焊料的熔融溫度以上如420°C，低溫玻璃焊料熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊溝槽內(nèi)，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開爐門得到所需的真空玻璃。實施例2:參見圖2，真空玻璃的兩塊玻璃中一塊為低輻射玻璃，另一塊為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，在下玻璃的周邊焊接處開設(shè)封邊溝槽，并進(jìn)行磨邊、倒角和清洗、干燥，在上玻璃上利用印刷技術(shù)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有一個封邊溝槽，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的封邊溝槽內(nèi)；其次將上玻璃送入鋼化爐中，在鋼化爐650 750°C的高溫作用下封邊條框與玻璃燒結(jié)在一起，隨即進(jìn)行風(fēng)冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在上玻璃上采用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網(wǎng)或鋼板網(wǎng)印制支撐物，使支撐物的頂部在一個平面上，以消除玻璃鋼化變形對平整度的影響，支撐物為最小單元是等邊三角形的點陣排列，支撐物為圓柱狀；再次將下玻璃的封邊溝槽內(nèi)裝入熔融溫度為380°C的低溫玻璃焊料，并將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，預(yù)留抽氣通道，送入微波爐中，微波爐具有輔助加熱系統(tǒng)，輔助加熱系統(tǒng)采用遠(yuǎn)紅外線加熱器；最后進(jìn)行抽真空和加熱操作，先利用輔助加熱系統(tǒng)遠(yuǎn)紅外線加熱器將爐膛的基礎(chǔ)溫度升至300°C后，再抽真空至0.1Pa以下，再利用微波加熱將封邊條框和封邊溝槽處的溫度局部加熱至380°C以上，達(dá)到低溫玻璃焊料的熔融溫度，低溫玻璃焊料熔化成液體，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊溝槽內(nèi)，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起，同時支撐物軟化或熔融與上下玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，支撐物也與上下玻璃燒結(jié)成一體，打開爐門得到所需的真空玻璃。實施例3:參見圖3，真空玻璃的兩塊玻璃為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，其中一塊還是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，在下玻璃的周邊焊接處開設(shè)封邊溝槽，并進(jìn)行磨邊、倒角和清洗、干燥，在上玻璃上利用尼龍絲網(wǎng)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框和在兩塊玻璃上同時印制支撐物，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有一個封邊溝槽，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的封邊溝槽內(nèi)；支撐物為最小單元是等邊三角形的點陣排列，支撐物為長條狀，上下玻璃的支撐物互相垂直，上下玻璃合片后支撐物重疊為十字狀形；其次將兩塊玻璃分別送入鋼化爐，在鋼化爐的高溫作用下封邊條框和支撐物與玻璃軟化粘結(jié)在一起，隨即進(jìn)行風(fēng)冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；為消除因玻璃鋼化所造成的高度差，將封邊條框和支撐物進(jìn)行機(jī)械加工，使封邊條框和支撐物的頂端各自在一個平面上；再次將下玻璃的封邊溝槽內(nèi)裝滿低溫玻璃焊料，并將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起且留有一定的抽氣空隙，送入微波爐中；最后進(jìn)行抽真空和加熱操作，抽真空至0.1Pa以下，升溫至低溫玻璃焊料的熔融溫度以上如380°C，低溫玻璃焊料就會熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊溝槽內(nèi)，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起，上下玻璃的支撐物相互接觸、重疊為十字狀形；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開爐門得到所需的真空玻璃。
權(quán)利要求1.一種真空玻璃，其特征在于包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是平面玻璃，所述上玻璃的周邊有封邊條框、所述下玻璃的周邊有封邊溝槽，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層，所述真空層內(nèi)有支撐物，所述支撐物有一層或兩層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述真空玻璃還包括一塊中間玻璃，所述中間玻璃夾在所述上玻璃和所述下玻璃之間，所述上玻璃和所述下玻璃分別和所述中間玻璃形成兩個封閉的真空層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃和所述下玻璃至少有一塊是鋼化或半鋼化玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物在玻璃鋼化前或玻璃鋼化后制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述封邊條框采用低溫玻璃粉通過印刷或噴涂的方式制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃焊接面的周邊至少有一個封邊條框，所述下玻璃焊接面的周邊至少有一個封邊溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述封邊溝槽采用機(jī)械加工或激光加工的方式制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物使用軟網(wǎng)或硬網(wǎng)制作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物或封邊條框在固化后進(jìn)行機(jī)械加工。
專利摘要本實用新型提供了一種真空玻璃，其特征在于包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是平面玻璃，所述上玻璃的周邊有封邊條框、所述下玻璃的周邊有封邊溝槽，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層，所述真空層內(nèi)有支撐物，所述支撐物有一層或兩層，該真空玻璃不但制作工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高，而且封接可靠、密封效果好。
文檔編號C03B23/24GK202936304SQ20122056979
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者戴長虹 申請人:青島理工大學(xué)