具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃及其制作方法，屬于真空玻璃及其封邊【技術(shù)領(lǐng)域】，該真空玻璃包括兩平板玻璃原片、多個支撐物以及封接層，在兩平板玻璃原片的封接面上，各自固化有一層金屬過渡層，在兩金屬過渡層之間熔合密封有低熔點金屬焊料形成的金屬層，由熔合密封的金屬過渡層和金屬層形成低熔點金屬封接層。本發(fā)明不僅能實現(xiàn)真空玻璃金屬封邊便捷化、低成本化，并易于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn),同時，還能實現(xiàn)真空玻璃在較低溫度下封接（130℃～400℃左右）及制造中的無鉛化，因此，本發(fā)明對降低真空玻璃生產(chǎn)成本、拓寬真空玻璃應(yīng)用范圍具有重要意義。
【專利說明】具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于玻璃深加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種真空玻璃，特別是指采用金屬材料對玻璃邊緣進(jìn)行氣密封接及由此形成的真空玻璃結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]真空玻璃是一種具有優(yōu)良隔熱保溫的玻璃制品，已在建筑門窗、幕墻及家電等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]早先，人們常用硅酮結(jié)構(gòu)膠、PC、PVB, SGP等聚合物有機(jī)高分子材料密封玻璃。雖然，這類材料與玻璃具有良好的粘接性能和密封性能，但對于要求保持長久高真空的真空玻璃而言，這類材料顯然不能用于真空玻璃氣密封接，因為這類有機(jī)材料具有較高的氣體漏率，其本身也會在使用過程中釋放氣體，從而使真空玻璃真空度在短期內(nèi)就急劇下降，無法達(dá)到長久理想的節(jié)能效果。
[0004]目前，真空玻璃的制作是采用兩塊平板玻璃周邊用低熔點玻璃封接，將兩片玻璃之間的間隙抽成真空，并內(nèi)設(shè)多個支撐物，其真空度要求達(dá)到10_2Pa以上。已有典型的真空玻璃結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中包括兩片平板玻璃101、多個支撐物102、低熔點玻璃封接層103、抽氣孔104。
[0005]低熔點玻璃具有與玻璃良好的熱、力匹配參數(shù)，可實現(xiàn)良好的密封性能。但用于真空玻璃封邊材料的低熔點玻璃熔點一般在420°C~450°C之間，如此高的封接溫度一方面造成極大的封接能耗，另一方面，如果使用鋼化玻璃作為原片的話，該封接溫度下鋼化玻璃表面應(yīng)力基本上會完全退卻，極大地影響了真空玻璃的力學(xué)性能。
[0006]目前，市場上還沒有適合用于制備鋼化真空玻璃的低熔點封接玻璃，因此，制備鋼化真空玻璃遇到了技術(shù)瓶頸。按目前規(guī)范，普通真空玻璃不能作為安全玻璃應(yīng)用于建筑幕墻上，這就大大限制了真空玻璃的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。另一方面，目前主流產(chǎn)品中低熔點玻璃均還有鉛成份，長期使用顯然會對人體及環(huán)境造成危害，顯然，真空玻璃的無鉛化制備技術(shù)亟待發(fā)展。
[0007]采用金屬封接真空玻璃方法早在國外十幾年前就有人提出，其主導(dǎo)思想是基于陶瓷或玻璃與金屬連接這一技術(shù)而發(fā)展起來的，比如德國的Grenzebach公司就提出了先用兩金屬片分別與兩玻璃焊接，再將兩金屬片之間焊接起來實現(xiàn)真空玻璃邊部氣密封接，國內(nèi)也有類似的專利文獻(xiàn)。但這類技術(shù)存在一個問題，就是采用金屬片與玻璃焊接時，兩片金屬片與玻璃焊接后總厚度較大，很難達(dá)到現(xiàn)在要求的真空玻璃間隙為0.15mm如此小的厚度要求。另一方面，金屬片要適應(yīng)不同玻璃尺寸、形狀及玻璃轉(zhuǎn)角處便捷焊接，金屬片與玻璃表面金屬過渡層之間的氣密焊接也是一個較難實現(xiàn)的工藝問題。而且，突出于外部的金屬片也不利于真空玻璃美觀、耐久性及安全應(yīng)用。因此，已有金屬封邊技術(shù)不太適應(yīng)于真空玻璃規(guī)模化、便捷化及低成本化生產(chǎn)，目前，也沒在市場上看到過類似產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]針對上述實際問題，本發(fā)明的目的是為實現(xiàn)真空玻璃金屬封邊便捷化、低成本化，并易于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，提供一種新型的具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃及其封邊和加工方法。
[0009]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案得以實現(xiàn):
[0010]一種具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，包括兩平板玻璃原片、多個支撐物以及封接層，其中:在兩平板玻璃原片的封接面上，各自固化有一層金屬過渡層，在兩金屬過渡層之間熔合密封有低熔點金屬焊料形成的金屬層，由熔合密封的金屬過渡層和金屬層形成低熔點金屬封接層。
[0011]所述金屬過渡層為金屬漿料燒結(jié)固化層，或為金屬鍍膜層。所述金屬漿料為銀漿、銅漿或其他金屬漿料及合金漿料；所述金屬鍍膜層為銀膜或銅膜。
[0012]所述低熔點金屬焊料為熔點在130°C~400°C的金屬焊料。所述低熔點金屬焊料為帶有助焊劑的焊膏，或焊片(本身不帶助焊劑，需要時另配助焊劑)。
[0013]所述平板玻璃原片為普通玻璃、半鋼化玻璃或鋼化玻璃中的一種。
[0014]所述真空玻璃上設(shè)有或不設(shè)抽氣孔。
[0015]所述具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃最優(yōu)為鋼化真空玻璃。
[0016]本發(fā)明還 提供一種真空玻璃的金屬封邊方法，包括如下步驟:
[0017]I)制備金屬過渡層:在平板玻璃原片的封接表面涂上金屬漿料后加熱或燒結(jié)，或在平板玻璃原片的封接面表面采用化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍等方法鍍上金屬膜；制備鋼化或半鋼化真空玻璃時金屬漿料直接在鋼化爐中燒結(jié)，制備普通真空玻璃時金屬漿料采用火焰加熱、激光加熱、感應(yīng)加熱等局部加熱方法；
[0018]2)低熔點金屬焊料與金屬過渡層的氣密焊接:將低熔點金屬焊料布放在兩玻璃原片的金屬過渡層部位，在略高于焊料熔點的溫度下加熱使焊料熔化，冷卻后焊料與兩平板玻璃原片上的金屬過渡層熔焊在一起實現(xiàn)了金屬封邊。
[0019]本發(fā)明進(jìn)一步提供金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃的制作方法，包括如下步驟:
[0020]a)取兩片平板玻璃原片，分別在兩者的四周封接表面先按權(quán)利要求8之步驟I)固化金屬過渡層；
[0021]b)至少在一片玻璃的金屬過渡層部位布放低熔點金屬焊料(焊膏或涂有助焊劑的焊片)，在略高于焊料熔點的溫度下加熱使焊料熔化，冷卻后焊料與該平板玻璃原片上的金屬過渡層熔焊在一起形成低熔點金屬層；
[0022]c)對冷卻的低熔點金屬層表面殘留的助焊劑用水或酒精或其它清洗劑清洗；
[0023]d)將支撐物分布放置在兩片玻璃之間，兩片玻璃均帶金屬過渡層，且至少一片玻璃帶低熔點金屬層；將兩片玻璃四周夾緊，并在略高于焊料熔點的溫度下加熱，使兩片玻璃之間的低熔點金屬層與各片玻璃是金屬過渡層間緊密熔合，冷卻后形成低熔點金屬封接層，進(jìn)而得到金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃；
[0024]所述加熱可在普通高溫爐或高溫真空爐中進(jìn)行，或采用感應(yīng)加熱、激光加熱、火焰加熱、電爐絲加熱等局部加熱方法進(jìn)行。
[0025]本發(fā)明提供的另一金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃的制作方法，包括如下步驟:
[0026]a)取兩片平板玻璃原片，分別在兩者的四周封接表面先按權(quán)利要求8之步驟I)固化金屬過渡層；[0027]b)將支撐物分布放置在帶有金屬過渡層的兩片玻璃之間，低熔點金屬焊料(焊片)布放在兩片玻璃之間的金屬過渡層部位，將兩片玻璃四周夾緊；
[0028]c)將夾緊后玻璃置于氣氛保護(hù)爐或高溫真空爐中，在略高于焊料熔點的溫度下加熱使焊料熔化；冷卻后焊料與兩平板玻璃原片上的金屬過渡層熔焊在一起形成低熔點金屬層，進(jìn)而得到金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃。
[0029]采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明提供的真空玻璃密封性好，封接強(qiáng)度高，能在較低溫度下封接，又能實現(xiàn)真空玻璃制造中的無鉛化，較適合于普通玻璃、半鋼化玻璃或全鋼化玻璃的低熔點真空封接，易于規(guī)?；a(chǎn)。
[0030]同時，還既能實現(xiàn)真空玻璃在較低溫度下封接(130°C~400°C左右)，又能實現(xiàn)真空玻璃制造中的無鉛化，因此,本發(fā)明對降低真空玻璃生產(chǎn)成本、實現(xiàn)真空玻璃產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，具有重要意義。還有，現(xiàn)有技術(shù)中使用的低熔點玻璃粉密封技術(shù)，在真空狀態(tài)下熔化冷卻凝固后，會呈泡沫現(xiàn)象，氣密性并不佳，因此無法制備成真正的無抽氣孔真空玻璃；而本發(fā)明在制作中消除了泡沫現(xiàn)象，且通過清洗或在真空爐中焊接還可制備無抽氣孔真空玻璃；用本發(fā)明方法還可以制備得到鋼化真空玻璃，無抽氣孔真空玻璃和鋼化真空玻璃的呈現(xiàn)拓寬了真空玻璃應(yīng)用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為現(xiàn)有真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2A為本發(fā)明的金屬封邊平臺封接真空玻璃封邊部位局部剖切示意圖；
[0033]圖2B為本發(fā)明的金屬封邊錯臺封接真空玻璃封邊部位局部剖切示意圖；
[0034]圖3A為有助焊劑焊接法的真空玻璃邊部低熔點金屬焊料布放示意圖；
[0035]圖3B為有助焊劑焊接法在金屬過渡層表面燒焊形成一層低熔點金屬層示意圖；
[0036]圖3C為有助焊劑焊接法的兩片玻璃均燒焊有低熔點金屬層復(fù)合后邊部局部剖切示意圖；
[0037]圖3D為有助焊劑焊接的只一片玻璃燒焊有低熔點金屬層復(fù)合后邊部局部剖切示意圖；
[0038]圖4為無助焊劑焊接的真空玻璃邊部低熔點金屬焊片布放邊部局部剖切示意圖；
[0039]圖5A為帶抽氣孔的金屬封邊真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5B為不帶抽氣孔的金屬封邊真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。
[0042]圖2A、圖2B是本發(fā)明真空玻璃的金屬封邊結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2A為平臺封接結(jié)構(gòu)示例圖，圖2B為錯臺封接結(jié)構(gòu)示例圖。在這兩種結(jié)構(gòu)中，都是在兩平板玻璃原片101的封接表面上，先固化有一層金屬過渡層201，再在兩金屬過渡層201之間用低熔點金屬焊料202熔合焊接密封，從而形成真空玻璃的密封結(jié)構(gòu)。
[0043] 具體的說，在圖2A所示平臺封接結(jié)構(gòu)中，兩平板玻璃原片101呈邊緣對齊放置，在兩玻璃的四周邊緣的封接處，在上平板玻璃原片101的下表面以及下平板玻璃原片101的上表面，均固化有一層金屬過渡層201，兩金屬過渡層201相對設(shè)置；由于在兩金屬過渡層201之間會存在一定間隙，所以在間隙處由低熔點金屬焊料202熔合成的片狀低熔點金屬層焊接密封。
[0044]在圖2B所示的錯臺封接結(jié)構(gòu)中，是將兩平板玻璃原片101呈邊緣錯位放置，在兩玻璃的封接處，在一平板玻璃原片101的上表面，以及另一平板玻璃原片101的側(cè)立面，均固化有一層金屬過渡層201 ;由于兩金屬過渡層201呈垂直設(shè)置，所以在兩金屬過渡層201之間用低熔點金屬焊料202熔合成的三角形低熔點金屬層將兩金屬過渡層201焊接密封。
[0045]以上僅是例舉了平臺和錯臺的真空玻璃封接結(jié)構(gòu)，其實對于任何封接形狀的真空玻璃，其宗旨都是在兩平板玻璃原片101的封接面上分別固化有一層金屬過渡層201，再在兩金屬過渡層201之間由低熔點金屬焊料202熔合成低熔點金屬層將兩片玻璃焊接密封。
[0046]上述真空玻璃除具有金屬封邊結(jié)構(gòu)外，其余結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有真空玻璃相同，即，可以在玻璃上開設(shè)抽氣孔104或不開設(shè)(抽氣孔104在玻璃抽真空后是封上的)，且在兩玻璃原片之間間隔放置多個支撐物102 (參見圖1)。
[0047]上述金屬過渡層201的可以選擇市售的金屬漿料，所述的金屬漿料可為銀漿、銅漿或其他金屬漿料，或合金漿料。
[0048]上述的低熔點金屬焊料202可以選擇市售的焊膏(帶有助焊劑)或焊片(本身無助焊劑，可另外配購助焊劑)。低熔點金屬焊料202熔點一般為130°C~400°C之間。
[0049]上述的平板玻璃原片101可以是普通玻璃、半鋼化玻璃或鋼化玻璃。
[0050]本發(fā)明中，金屬過渡層201的固化方式以及如何將低熔點金屬焊料202熔合在金屬過渡層201上，形成良好的氣密焊接是制作本發(fā)明真空玻璃時的重點，以下分情況詳述。
[0051]一、金屬過渡層201的 制備:
[0052]首先在平板玻璃原片101的封接表面涂上金屬漿料，或在玻璃的封接表面采用化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍等方法鍍上金屬膜。
[0053]對于涂金屬漿料的玻璃，如制備鋼化或半鋼化真空玻璃(平板玻璃原片101為鋼化或半鋼化玻璃)，則放入鋼化爐中燒結(jié)，在玻璃被燒結(jié)的過程中，金屬漿料也被燒結(jié)在玻璃表面，由此形成一層金屬過渡層201。如制備普通真空玻璃，金屬漿料則采用火焰加熱、激光加熱、感應(yīng)加熱等局部加熱方法燒結(jié)在玻璃表面上。此燒結(jié)過程采用常規(guī)工藝。
[0054]對于鍍金屬膜的玻璃，不需要進(jìn)行燒結(jié)就可以直接形成一層與玻璃緊密相連的金屬過渡層201。此鍍膜過程采用常規(guī)工藝。
[0055]二、低熔點金屬焊料202與金屬過渡層201的氣密焊接:
[0056]總體而言，將制備好金屬過渡層201的兩片玻璃按要求擺放好，(擺放位置視需求而定，比如按圖2A或2B的位置擺放)，將低熔點金屬焊料202布放在焊接部位，將低熔點金屬焊料202進(jìn)行加熱(控制加熱溫度略高于焊料的熔點)熔化，使焊料與金屬過渡層熔焊在一起，從而實現(xiàn)真空玻璃的四周氣密封接。
[0057]依據(jù)所使用的低熔點金屬焊料202是否帶有助焊劑，本發(fā)明提供了兩種低熔點金屬焊料202與金屬過渡層201的氣密焊接的方式:
[0058]方式一:圖3A~3D顯示了有助焊劑的低熔點金屬焊料202與金屬過渡層201氣密焊接的方法。
[0059]首先，在制備好金屬過渡層201的玻璃表面上放置帶有助焊劑的低熔點金屬焊料202，低熔點金屬焊料202可為焊膏或焊片(用焊片時必須預(yù)先在焊片上涂覆一定量的助焊劑，用焊膏時焊膏中本身含助焊劑)，焊片直接放置在單片玻璃的金屬過渡層201上，焊膏為膏狀，直接涂覆在玻璃的金屬過渡層201上(參見圖3A)，低熔點金屬焊料202用量視需要焊接的覽度和厚度而定；
[0060]然后，對放置好的低熔點金屬焊料202進(jìn)行加熱直至熔化，加熱可采用爐中波峰焊，或感應(yīng)加熱、激光加熱、火焰加熱、電爐絲加熱等局部加熱方法進(jìn)行，控制加熱溫度略高于焊料的熔點。低熔點金屬焊料202冷卻后即在金屬過渡層201表面形成一層低熔點金屬層301 (參見圖3B)，此時，低熔點金屬層301與金屬過渡層201緊密結(jié)合；
[0061]上述工藝過程中會在低熔點金屬層301表面殘留有未揮發(fā)完的助焊劑，由于殘留的助焊劑對真空玻璃長久真空度有嚴(yán)重影響，因此，此時須對低熔點金屬層301表面殘留助焊劑進(jìn)行嚴(yán)格清洗，清洗方法可根據(jù)助焊劑類型采用水洗或酒精或其它清洗劑清洗；
[0062]該方式中，至少有一片玻璃的金屬過渡層201表面形成有低熔點金屬層301,另外一片可有低熔點金屬層301或沒有，但必須有金屬過渡層201 ；
[0063]用該方式制備真空玻璃，首先選擇這兩片玻璃的某一片，玻璃上按要求布放支撐物，支撐物米用陣列方式布放，間距一般在25mm~45mm之間,支撐物布放完成后與另一片玻璃對接復(fù)合。圖3C為兩片玻璃四周的金屬過渡層201表面都形成有一層低熔點金屬層301復(fù)合后邊部局部剖切示意圖；圖3D為只有一片玻璃四周的金屬過渡層201表面形成有一層低熔點金屬層301復(fù)合后邊部局部剖切不意圖。然后，將兩片玻璃四周用具有一定夾緊力的夾子夾緊玻璃，然后對夾緊著的玻璃加熱(控制加熱溫度略高于焊料的熔點)，加熱后的低熔點金屬層301重新熔化并在夾緊力作用下與金屬過渡層201緊密焊接結(jié)合，并能適應(yīng)邊部封接厚度需求(該厚度與設(shè)定的支撐物高度吻合)，從而使兩片玻璃四周氣密封接。上述加熱可以在普通高溫爐中進(jìn)行，也可在真空爐中進(jìn)行，或采用感應(yīng)加熱、激光加熱、火焰加熱、電爐絲加熱等 局部加熱方法進(jìn)行。
[0064]該方式中，由于使用低熔點金屬焊料202封接過程中的助焊劑預(yù)先被清洗干凈，因而滿足了真空玻璃真空腔內(nèi)不能含有助焊劑的要求。
[0065]方式二:圖4顯示另一種不采用助焊劑的低熔點金屬焊料202與金屬過渡層201氣密焊接的方法。
[0066]按圖4將無助焊劑的低熔點金屬焊料202 (焊片)放置在兩片玻璃的金屬過渡層201之間，焊片厚度可根據(jù)兩片玻璃真空間隙厚度確定，寬度與金屬過渡層寬度相同。
[0067]然后將放好低熔點金屬焊料202的兩片玻璃在四周用具有一定夾緊力夾子給玻璃施加壓力，放入爐中加熱(控制溫度略高于低熔點金屬焊料熔點)使低熔點金屬焊料202熔化，從而使熔化的金屬焊料與金屬過渡層201熔合在一起形成低熔點金屬層，實現(xiàn)真空玻璃四周的氣密封接。
[0068]制備真空玻璃時，先在兩片玻璃之間中間區(qū)域按要求布放支撐物，再將焊片布設(shè)在玻璃四周邊部區(qū)域兩片玻璃的之間，進(jìn)而夾緊、加熱形成有金屬封邊的真空玻璃。
[0069]由于采用無助焊劑焊接，因此，該焊接過程必須在氣氛保護(hù)爐中焊接或真空爐中焊接。
[0070]綜上所述，本發(fā)明實質(zhì)還在于提出了一種具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，這種金屬封邊結(jié)構(gòu)是:在兩平板玻璃原片的封接表面各自固化有一層金屬過渡層，在兩金屬過渡層之間熔合密封有低熔點金屬焊料形成的金屬層。[0071]上述的金屬過渡層可以是由金屬漿料燒結(jié)固化而成，也可以是由金屬鍍膜而成。所述的金屬漿料可為銀漿、銅漿或其他金屬漿料，或合金漿料；所述的金屬膜可為銀膜或銅
月旲等。
[0072]此種具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，也可以在玻璃上開設(shè)抽氣孔或不開設(shè)抽氣孔。
[0073]本發(fā)明實質(zhì)還在于提出了制作這種具金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃的方法，具體步驟包括:
[0074]I)取兩片平板玻璃原片，在兩者的四周封接表面先固化一層金屬過渡層。這里，根據(jù)金屬過渡層所選取的原料不同，區(qū)分為兩種固化工藝:①如果選擇金屬漿料進(jìn)行固化，則是先在玻璃表面涂上金屬漿料，然后進(jìn)行燒結(jié):如制備鋼化或半鋼化真空玻璃，則放入鋼化爐中燒結(jié)，如制備普通真空玻璃，則采用火焰加熱、激光加熱、感應(yīng)加熱等局部加熱方法燒結(jié)。②如果選擇金屬薄膜進(jìn)行固化，則直接采用化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍等方法鍍上金屬膜即可，不需加熱燒結(jié)。
[0075]2)將固化有金屬過渡層的兩片玻璃，在兩金屬過渡層之間熔合低熔點金屬焊料，使兩片玻璃氣密封接。低熔點金屬焊料可為添加有助焊劑的焊膏或沒有助焊劑的焊片。
[0076]這里，根據(jù)低熔點金屬焊料有無添加助焊劑，也區(qū)分為兩種氣密封接的方法:①如果選擇有助焊劑的低熔點金屬焊料，則首先在至少一片玻璃的金屬過渡層上表面放置帶有助焊劑的低熔點金屬焊料，低熔點金屬焊料用量視需要焊接的寬度和厚度而定；其次，對放置好低熔點金屬焊料的玻璃進(jìn)行加熱直至熔化(焊片直接放置在玻璃金屬過渡層表面即可，焊膏涂覆在 金屬過渡層表面即可)，形成一層低熔點金屬層，加熱可以在普通高溫爐中進(jìn)行，也可在真空爐中進(jìn)行，或采用感應(yīng)加熱、激光加熱、火焰加熱、電爐絲加熱等局部加熱方法進(jìn)行；然后對冷卻的低熔點金屬層表面殘留的助焊劑進(jìn)行清洗，清洗方法可根據(jù)助焊劑類型采用水洗或酒精清洗；最后，將兩片都帶有金屬過渡層，并且其中至少一片熔合有低熔點金屬層的兩片玻璃，在底層的一片玻璃上表面放置支撐物，將另一片玻璃與布放有支撐物的玻璃復(fù)合，然后將兩片玻璃四周用具有一定夾緊力的夾子夾緊玻璃，并對夾緊著的玻璃加熱，加熱可以在普通高溫爐中進(jìn)行，也可在真空爐中進(jìn)行，或采用感應(yīng)加熱、激光加熱、火焰加熱、電爐絲加熱等局部加熱方法進(jìn)行，使兩片玻璃的低熔點金屬層與金屬過渡層間緊密熔合(針對一片玻璃表面有金屬過渡層，另一片玻璃表面有低熔點金屬層的情況)，或低熔點金屬層與低熔點金屬層之間緊密熔合(針對兩片玻璃表面都有低熔點金屬層的情況)。
[0077]②如果選擇無助焊劑的低熔點金屬焊料，則首先直接在底層的一片玻璃的金屬過渡層上放置無助焊劑的低熔點金屬焊料，焊料一般做成片狀形狀，并直接擱置在玻璃金屬過渡層表面即可，其次，按要求放置支撐物，然后將另一片玻璃與布放有支撐物的玻璃復(fù)合，最后將兩片玻璃四周用具有一定夾緊力的夾子夾緊玻璃，并對夾緊著的玻璃加熱，加熱在氣氛保護(hù)爐中或真空爐中進(jìn)行。
[0078]上述主要介紹了真空玻璃的金屬封邊方法，本發(fā)明真空玻璃除具有金屬封邊結(jié)構(gòu)外，也可以在玻璃上開設(shè)抽氣孔104或不開設(shè)。針對開不開設(shè)抽氣孔104的情況，在上述步驟的基礎(chǔ)上又需要區(qū)分補(bǔ)充不同的工藝:
[0079]圖5A給出了帶抽氣孔104的真空玻璃結(jié)構(gòu)，對于開設(shè)抽氣孔104的情況，需要先至少在一片玻璃原片上預(yù)留出抽氣孔104，然后在采取上述步驟1)、2)金屬封邊方法實施四周氣密封接后，再在抽氣孔處對真空玻璃間隙層進(jìn)行抽真空，最后對抽氣孔進(jìn)行封口即可。
[0080]圖5B給出了不帶抽氣孔104的真空玻璃結(jié)構(gòu)，對于不開設(shè)抽氣孔104的情況，由于本發(fā)明真空玻璃采用了金屬封邊技術(shù)，在兩片玻璃氣密封接時，由于低熔點金屬層301在未熔化前表面會出現(xiàn)凹凸不平，從而給兩片玻璃邊部留下許多空隙，所以會在兩片玻璃之間的空腔與真空爐空腔存留一些相通間隙。所以在上述步驟2)中，對低熔點金屬層加熱熔合前，需要對復(fù)合好的兩片玻璃先放入真空爐中進(jìn)行冷態(tài)抽真空，達(dá)到需求真空度后，再將兩片玻璃進(jìn)行加熱熔合。待熔焊的金屬凝固后，即可使出爐后的真空玻璃間隙層呈真空狀態(tài)，從而形成無抽氣口真空玻璃產(chǎn)品。
[0081]下面以一實例說明本發(fā)明的真空玻璃金屬封邊方法及其結(jié)構(gòu)。
[0082]選擇兩片相同的普通玻璃原片，長寬尺寸為300mmX300mm，厚度為5mm。在兩片玻璃的四周涂上一層銀漿料，漿料涂布的寬度為5mm，厚度為10um。將涂布好銀漿料的普通玻璃放入鋼化爐中進(jìn)行鋼化，鋼化溫度為640°C。鋼化后在玻璃表面燒結(jié)成一層銀膜(金屬過渡層)，然后在兩片玻璃銀膜表面涂上焊錫膏(含有助焊劑)，并放入加熱爐中加熱至180°C后降溫至50°C出爐，此時，就在銀膜上燒焊了一層金屬錫(金屬層)。清洗金屬錫表面殘余助焊劑，并在一片玻璃表面布放好支撐物后將另一片玻璃對放復(fù)合，用夾子夾緊四周，放入真空爐。冷態(tài)將真空爐空腔抽真空到lX10_3Pa后真空爐升溫至150°C保溫I小時，然后繼續(xù)升溫至200°C，保溫20分鐘后降溫，降至150°C后停止抽真空，繼續(xù)降溫至50°C取出樣品，SP獲得無抽氣孔的 金屬封邊真空玻璃。
[0083]對真空玻璃的測試:真空玻璃出爐未見破碎，出爐后真空玻璃表面應(yīng)力為116MPa，為典型的鋼化真空玻璃，導(dǎo)熱系數(shù)為0.006W/(m2/K)，按GB/T7106-1986測試標(biāo)準(zhǔn)，玻璃抗風(fēng)壓性能為I級。
[0084]上述實施例僅用于說明本發(fā)明，其中局部結(jié)構(gòu)和工藝是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，包括兩平板玻璃原片、多個支撐物以及封接層，其特征在于:在兩平板玻璃原片的封接面上，各自固化有一層金屬過渡層，在兩金屬過渡層之間熔合密封有低熔點金屬焊料形成的金屬層，由熔合密封的金屬過渡層和金屬層形成低熔點金屬封接層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，其特征在于:所述金屬過渡層為金屬漿料燒結(jié)固化層，或為金屬鍍膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，其特征在于:所述金屬漿料為銀漿、銅漿或其他金屬漿料及合金漿料；所述金屬鍍膜層為銀膜或銅膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，其特征在于:所述低熔點金屬焊料為熔點在130°C~400°C的金屬焊料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，其特征在于:所述低熔點金屬焊料為帶有助焊劑的焊膏，或焊片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，其特征在于:所述平板玻璃原片為普通玻璃、半鋼化玻璃或鋼化玻璃中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6之一所述的具金屬封邊結(jié)構(gòu)的真空玻璃，其特征在于:所述真空玻璃上設(shè)有或不設(shè)抽氣孔。
8.一種權(quán)利要求1~7之一所述真空玻璃的金屬封邊方法，包括如下步驟: O制備金屬過渡層:在平板玻璃原片的封接表面涂上金屬漿料后加熱或燒結(jié)，或在平板玻璃原片的封接面表面采用化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍等方法鍍上金屬膜；制備鋼化或半鋼化真空玻璃時金屬漿料直接在鋼化爐中燒結(jié)，制備普通真空玻璃時金屬漿料采用火焰加熱、激光加熱、感應(yīng)加熱等局部加熱方法； 2)低熔點金屬焊料與金屬過渡層的氣密焊接:將低熔點金屬焊料布放在兩玻璃原片的金屬過渡層部位，在略高于焊料熔點的溫度下加熱使焊料熔化，冷卻后焊料與兩平板玻璃原片上的金屬過渡層熔焊在一起實現(xiàn)了金屬封邊。
9.一種權(quán)利要求1~7之一所述金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃的制作方法，包括如下步驟: a)取兩片平板玻璃原片，分別在兩者的四周封接表面先按權(quán)利要求8之步驟I)固化金屬過渡層； b)至少在一片玻璃的金屬過渡層部位布放低熔點金屬焊料(焊膏或涂有助焊劑的焊片)，在略高于焊料熔點的溫度下加熱使焊料熔化，冷卻后焊料與該平板玻璃原片上的金屬過渡層熔焊在一起形成低熔點金屬層； c)對冷卻的低熔點金屬層表面殘留的助焊劑用水或酒精或其它清洗劑清洗； d)將支撐物分布放置在兩片玻璃之間，兩片玻璃均帶金屬過渡層，且至少一片玻璃帶低熔點金屬層；將兩片玻璃四周夾緊，并在略高于焊料熔點的溫度下加熱，使兩片玻璃之間的低熔點金屬層與各片玻璃是金屬過渡層間緊密熔合，冷卻后形成低熔點金屬封接層，進(jìn)而得到金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃； 所述加熱可在普通高溫爐或高溫真空爐中進(jìn)行，或采用感應(yīng)加熱、激光加熱、火焰加熱、電爐絲加熱等局部加熱方法進(jìn)行。
10.一種權(quán)利要求1~7之一所述金屬封邊結(jié)構(gòu)真空玻璃的制作方法，包括如下步驟: a)取兩片平板玻璃原片，分別在兩者的四周封接表面先按權(quán)利要求8之步驟I)固化金屬過渡層； b)將支撐物分布放置在帶有金屬過渡層的兩片玻璃之間，低熔點金屬焊料(焊片)布放在兩片玻璃之間的金屬過渡層部位，將兩片玻璃四周夾緊； C)將夾緊后玻璃置于氣氛保護(hù)爐或高溫真空爐中，在略高于焊料熔點的溫度下加熱使焊料熔化；冷卻后焊料與兩平板玻璃原片上的金屬過渡層熔焊在一起形成低熔點金屬層，進(jìn)而得到金屬封邊結(jié) 構(gòu)真空玻璃。
【文檔編號】C03C27/08GK104003628SQ201310060583
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月26日
【發(fā)明者】劉小根, 包亦望, 萬德田, 邱巖 申請人:中國建材檢驗認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司