U型真空玻璃 发明专利转让 真空寿命、力学寿命优异

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 根本解决全部瓶颈的U型真空玻璃 发明专利转让

       

                               
 

现有真空玻璃的瓶颈     

 

存在多种易导致真空寿命、力学寿命丧失的因素，且必然形成叠加作用，尚无从解决：

 

● 抗弯强度低、刚度低，仅约为同厚度单片玻璃的50～80%；

 

● “平板状”真空玻璃的厚度约10mm，导致其弯曲时的弯曲曲率半径太小，而曲率半径越小，真空玻璃弯曲越严重，造成的危害越大，且弯曲应力“全部由同一平面上的封接料直接承受”，导致封接料断裂、剥离、气密性丧失；

 

● 温差，导致内外片玻璃膨胀系数明显差异形成变形应力，而“平板状”玻璃的周边已由封接料连为一体，应力无从释放，故“在封接部位形成破坏性应力”；

 

● 风载荷，给真空玻璃造成强烈振动、扭曲，而封接料是将内外玻璃连为一体的连接材料，且与真空玻璃处于同一平面，故振动、扭曲的破坏性应力“全部由封接料直接承受”，而较大的局部风压对封接气密性的破坏是致命的；

 

● 自重，“平板状”使竖直放置的二片以上玻璃自重产生的剪切应力“全部由封接料直接承受”；

 

● 因抗弯强度过低，应用中必须以框补强，而框在补强的同时对真空玻璃产生约束作用，增大了温差作用下真空玻璃边缘的拉应力，从而造成真空玻璃在接近边缘处破裂，加之真空玻璃边缘正是封接部位，本就承受多种破坏性应力。

 

应用中，封接料的综合性能，远远不能保持在上述破坏性应力长期作用下的气密性、完好性，导致真空寿命丧失、力学寿命丧失。

 

笔者认为，以平板玻璃构成“平板状”，是导致瓶颈的根源。而现有真空玻璃均为“平板状”。

JC/T 1079-2008 标准将真空玻璃定义为：二片或二片以上平板玻璃以支撑物隔开，周边密封......”，直至GB/T 38586-2020标准，才将定义中的“平板”删除。

 

 

即使保持合片前玻璃的全部钢化性能

——仍然不能解决瓶颈

 

理由：

 

● 真空玻璃仍为“平板状”、封接料与真空玻璃仍处于同一平面，故仍存在：温差应力无从释放造成的破坏性应力、风载荷造成的振动扭曲破坏性应力、玻璃自重产生的剪切应力，全部由封接料直接承受的瓶颈。

 

● “平板状”，致其抗弯强度增加有限，且厚度仍仅约10mm，其弯曲曲率半径小、弯曲严重、危害大的瓶颈仍然存在。

 

● 封接料是连接内外片钢化玻璃的材料，而封接料不具备钢化性能，且承受多种破坏性应力，形成严重的短板效应。

 

笔者认为，以现有技术为基础，改“平板状”为“立体U型结构”，是根本解决瓶颈的有效途径，同时赋予产品结构功能一体化属性。

 

 

 

                 立体U型结构——U型真空玻璃

                    

    

一、兼具“立体结构强度”“材料强度”，力学性能、力学寿命优异

 

（一）立体结构强度

 

U型真空玻璃由真空玻璃面和翼（肋）构成。

 

1.翼设置于真空玻璃面的周边，与真空玻璃面形成一体、连续、闭合的立体结构，且翼宽40mm～200mm、翼厚8mm～32mm，由此赋予U型真空玻璃优异的“抗弯强度”、“结构强度”、“结构稳定性”、“刚性”，其中弯曲强度是平板状真空玻璃的十倍～几十倍。

 

2.一体结构的翼，将易损坏的、平面的边缘转变为立体结构，且与边缘相接的翼中设有刚韧相济的结构胶，进一步增强边缘的结构强度。

 

3.高度为40mm～200mm的翼，数倍、十数倍的增大U型真空玻璃的弯曲曲率半径，数倍、十数倍的减小U型真空玻璃的弯曲度，从而极其显著的减小封接料承受的伸长或收缩的变形应力。

 

（二）材料强度

以本文专利方法所制作U型真空玻璃的钢化性能：

 

● 真空玻璃面保持原片钢化玻璃的全部钢化性能；

● 与真空玻璃面相接的20mm～80mm宽的翼，保持原片钢化玻璃的全部钢化性能；  

 

● 距真空玻璃面20mm～80mm以外的翼，为半钢化或为普通玻璃（根据所用封接料的熔化温度而定）；

 

另，当封接温度可保持钢化性能时，U型真空玻璃保持原片钢化玻璃的钢化性能。  

 

（三）大规格产品的增强结构

 

1.根据应用领域要求，将U型真空玻璃的内或外表面复合为夹层玻璃。

 

    2.在翼的边缘增设一体结构的增强肋，进一步增强抗弯强度、结构强度。

 

二、消除或显著衰减瓶颈，致其无害，确保真空寿命

 

（一）温差应力

 

1.“翼真空层”和无框安装后U型真空玻璃与周边的软连接，使温差导致的内、外片玻璃的膨胀应力得以释放。

 

2.翼中的封接部位垂直于U型真空玻璃面，且距面20mm以上，故内、外片玻璃的温差应力对封接部位的作用微乎其微。

 

3.封接料上下设置的结构胶，将内、外片玻璃的翼粘结为一体，有效抵消温差应力，

使处于其间的封接料所受应力*小化。

 

4.封接料处于翼之间，而内、外片玻璃的翼均处于室内同温环境，自身没有温差。

 

（二）风压应力

 

室外风压，对具有优异结构强度、材料强度、结构稳定性、刚性的U型真空玻璃所造成的振动、扭曲作用本来就小，又经过翼、结构胶、夹胶的共同抵消，故对封接部位作用微乎其微。

 

（三）自重应力

 

封接部位处于垂直于U型真空玻璃面，距离面20mm以上的翼中，且封接部位与面之间设有10mm～20mm宽的刚韧性结构胶，玻璃自重产生的剪切应力，全部由翼和结构胶承担，自重产生的剪切应力对封接部位几乎不产生作用。

 

（四）边缘高强稳固

 

  面与翼形成的U型立体结构、玻璃的钢化、翼中结构胶的共同作用，赋予边缘极其优异的抗弯、抗冲击、抗剪切性能，没有易损坏的隐患。

 

  U型真空玻璃为“无框”“全玻”应用，边缘无因框的约束作用额外增加的拉应力。

 

三、优化封接料设置，更进一步确保真*空寿命

 

（一）将封接料分段设置于翼中伸长、收缩小的中性区，使封接料所受弯曲应力*小化，加之封接料上下结构胶，在U型真空玻璃优异的抗弯强度、结构强度、结构稳定性、刚性的共同作用下，更进一步确保封接的气密性，保证优异的真空寿命。

 

 

（二）在翼的作用下，小规格产品几乎无弯曲，故封接料亦可分段设置于翼中弯曲应力的中性区或翼面。

 

（三）以U型结构为前提，细分材料功能，在关键的封接部位形成材料间优势互补的综合效应。

 

  1.在封接料上、下设置10mm～50mm宽，强度、硬度大于封接料的强力结构胶，在显著增加翼的强度、刚性的同时，使封接部位所承受的变形应力首先由结构胶承担并抵消。

 

    2.通过隔离条，将封接料分段设置，有效释放变形应力，杜绝封接料产生连续性断裂或剥离。

 

四、U型真空玻璃的基本构造   

 

（一）小规格产品构造

 

● 约20mm宽的翼真空层，有效释放温差应力，增加保温性能；

 

● 通过隔离条，使低温封接料形成内封接带、外封接带，以避免封接部位连续性剥离、断裂、破损；

 

● 翼上表面的外封接带即起到封接作用，亦起到增强作用；

 

● 内封接带处于距真空玻璃面约20mm、距翼上表面约15mm以上的变形应力“中性区”，所受伸长或收缩应力很小，加之U型结构所赋予的高强度、高稳定性、高刚性的共同作用，保障真空寿命优异。

 

       1-外封接带. 2-内封接带. 3-翼. 4-翼真空层. 5-内玻璃. 6-真空层. 7-外玻璃.

 8-翼上表面. 9-隔离条

 

（二）大规格产品构造

 

● 20mm～80mm宽的翼真空层，更加有效地释放温差应力；

 

● 内封接带、外封接带均处于即不伸长也不收缩的“中性层”附件，使封接料所变形应力*小化；

 

● 分段设置的封接带，避免封接部位连续性剥离、断裂、破损；

 

● 内、外封接带的下部、上部设置的结构胶，将内翼外翼强力粘结为一体，进一步增强U型结构的强度、结构稳定性、刚性，并起到支撑作用，且结构胶的硬度大于封接料，故翼的变形应力主要作用于结构胶并被结构胶抵消、衰减，加之U型结构所赋予的高强度、高稳定性、高刚性的共同作用，保障真空寿命优异。

   1-外结构胶. 2-外封接带. 3-隔离条. 4-内封接带. 5-耐高温隔离条. 6-内结构胶

 

（三）强度增强型产品构造

 

● 在U型真空玻璃的外表面或内表面复合夹胶和增强玻璃，形成夹层玻璃；

 

● 在外翼的周边设置5mm～12mm的增强肋，进一步增强翼的抗弯强度。

1-增强肋. 2-夹胶. 3-增强玻璃

 

（四）保温性能增强型产品构造（双真空层）

 

             1-强力结构胶. 2-外封接带. 3-隔离带. 4-双层内封接带. 5-分层玻璃翼.

 6-真空层. 7-强力结构胶. 8-耐温隔离带

 

 

U型真空玻璃的封接方法

（详见专利文献）

 

五、液体沸点控温封接

 

    作用：使U型真空玻璃面和与面相接的20mm以上宽的翼，在整个封接过程中处于沸点在100℃～340℃以下的液体中，通过液体汽化逸出高于沸点的热能，使面和翼所承受的热能始终低于沸点，从而完全保持合片前玻璃钢化性能。

 

    液体：为水或水溶液，如：质量分数为5.66%的CaCL₂水溶液的沸点为101℃，其质量分数为64.91%时沸点为200℃，其质量分数为81.63%时沸点为300℃，其质量分数为86.18%时沸点为340℃。（熔盐是化肥，在生产、运输和使用环节都没有环境污染和安全隐患）

 

    封接料：尽量使用低温封接料，以保持液面以上部分翼的半钢化性能。  

           1-封接料. 2-隔离条. 3-热源. 4-预先已在真空或压力作用下与玻璃粘结

一体的强力结构胶. 5-罩. 6-液体. 7-U型真空玻璃

       

 六、在翼的高位封接

 

    在封接温度可保持合片前玻璃钢化性能时可选用“翼的高位封接”。

 

 

1-封接料. 2-隔离条. 3-热源. 4-翼

 

 

发明专利：

 

1.结构功能一体钢化真空玻璃及其制作方法  专利号：201810263572.7

“授予发明专利权通知书”发文日2021年9月14日。

 

2.一种增强型真空玻璃（已申报）。

 

     诚寻转让。具体事宜请联系详谈。