石材複合真空板及其製備方法
2023-05-30 09:44:51 2
石材複合真空板及其製備方法
【專利摘要】一種石材複合真空板，包括面板、連接層和真空腔，其特徵在於所述面板為天然石材或人造石材，所述連接層將所述面板和所述真空腔連接為一個整體，所述真空腔由薄金屬板焊接而成，所述面板和\或所述連接層為所述真空腔提供附加強度、保證真空腔在大氣壓下的平整性，所述真空腔在真空爐內高真空、高溫下批量化自動焊接密封，所述真空腔內有支撐物，所述支撐物是單獨製作的或是在真空腔上直接形成的。本發明的製作方法工藝簡單，所製備的石材複合真空板能夠克服現有保溫板、真空絕熱板的不足，可有效保證石材複合真空板真空腔的氣密性、延長石材複合真空板的使用壽命，並能增加強度以及隔熱、隔音和防火性能。
【專利說明】 石材複合真空板及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建築節能【技術領域】，尤其涉及一種石材複合真空板及其製作方法。
【背景技術】
[0002]我國建築耗能已佔全社會耗能的1/3以上、並呈逐年增加的趨勢，採用保溫建材是降低建築能耗的主要手段之一。目前建築外牆保溫所用的材料許多為B級保溫材料，如聚苯乙烯、聚氨酯、發泡橡膠等有機材料，這些有機材料耐熱性能差、易燃燒，燃燒時不僅釋放出大量的熱量、產生大量的有毒煙氣，而且能夠加速大火蔓延；同時，有機材料在火災時會發生熔縮，產生燃燒滴落物，引發保溫層上所貼瓷磚的脫落，很可能會造成二次火災和二次傷害，所以國家有關部門明令禁止外牆保溫使用有機保溫材料，特別是在高層建築和公共建築。在燃燒性能達到A級標準的保溫材料中，主要是以礦物棉和巖棉為代表的無機材料，但現有國產品在吸水率、強度、耐候性等方面與建築應用要求有很大的差距，將其直接用於建築牆體保溫，必將出現吸水、下墜、軟化等問題。此外，A級保溫材料成本遠遠高於有機材料，施工工藝複雜施工費遠遠超出B級保溫材料的費用，且其保溫性能差且能耗高，並不能滿足國家當前節能減排的需要。
[0003]真空絕熱板是近幾年來發展起來的一種新型的保溫材料，主要包括真空袋和芯材等，其主要優點是屬於A級保溫材料、保溫性能好、厚度薄、單位質量輕等，但也存在明顯的缺點如芯材幹燥困難，真空袋氣密性差、耐穿刺強度低，真空衰減快、容易漲袋、保溫壽命短等。此外，以上保溫材料均需增加裝飾防護層。
[0004]石材具有良好的耐磨性和耐久性、經加工後表面美觀富於裝飾性，是一種高檔的建築裝飾材料，但其耐酸性能弱、保溫性能差、自重大，超薄石材的強度較低、與聚氨酯泡沫複合而成的保溫材料耐火性能不好。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是在於針對現有建築隔熱板、保溫板、真空絕熱板存在的缺陷，提供一種新型的石材複合真空板及其製作方法，這種石材複合真空板的製作方法工藝簡單，所製備的石材複合真空板能克服現有隔熱板、真空絕熱板和保溫板的不足，可有效保證石材複合真空板的氣密性、延長使用壽命，並能增加其強度以及隔熱、隔音、防火性能，同時還具有很好的裝飾效果。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種石材複合真空板，包括面板、連接層和真空腔，其特徵在於所述面板為天然石材或人造石材，所述連接層將所述面板和所述真空腔連接為一個整體，所述真空腔由薄金屬板焊接而成，所述面板和\或所述連接層為所述真空腔提供附加強度、保證真空腔在大氣壓下的平整性，所述真空腔在真空爐內高真空、高溫下批量化自動焊接密封，所述真空腔內有支撐物，所述支撐物是單獨製作的或是在真空腔上直接形成的。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種石材複合真空板的製作方法，其特徵在於包括以下步驟:
第一步，根據所需要製作的石材複合真空板的形狀和大小分別製作兩塊面板和兩塊用於形成真空腔的金屬板，將用於形成真空腔的兩塊金屬板進行折邊成型、並在至少一塊金屬板上製作支撐物；
第二步，先將兩塊面板分別通過連接層與兩塊金屬板連接在一起形成複合板，再將兩塊複合板對齊扣合在一起；或者先將用於形成真空腔的兩塊金屬板對齊扣合焊接在一起、並預留抽氣通道，再通過連接層與兩塊面板連接在一起形成複合板；將複合板送入真空爐中，一次可送入數塊；
第三步，先將真空爐升溫至連接層熔化或固化的溫度，再將真空爐升溫至抽氣的溫度，然後將真空爐抽真空至0.1Pa以下，利用焊接的方式將真空腔氣密性地焊接封閉，解除真空、隨爐降溫，打開真空爐得到石材複合真空板。
[0008]其中，所述石材複合真空板包括平面板、曲面板、彎折板、異形板等各種形式的板材。
[0009]其中，所述石材複合真空板有用於安裝用的連接件或凹槽等。
[0010]其中，所述石材複合真空板或真空腔的四周塗有密封膠或結構膠。
[0011]其中，所述面板為天然石材或人造石材，所述天然石材包括花崗巖、大理石、砂巖、石灰巖、火山巖等，所述人造石材包括聚酯型人造大理石、複合型人造大理石、矽酸鹽型人造大理石、燒結型人造大理石等；
進一步，所述面板優選超薄石材，以節省材料、降低成本、減小自重、增加安全性； 進一步，所述面板是單一的石材，或是組合的石材；
進一步，所述面板可以是同一種材料，也可以是兩種不同的材料。
[0012]其中，所述連接層為膠粘劑或塑料片材；
進一步，所述膠粘劑包括有機膠、無機膠和複合膠粘劑，均為市售產品；所述有機膠包括熱固性膠、熱熔膠等，優選耐高溫的膠粘劑，如酚醛樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂等；進一步，所述塑料片材優選耐高溫的熱塑性塑料，如聚醯胺、聚諷、PVB膜等。
[0013]其中，所述連接層可以是一至數層；
進一步，所述連接層內或所述連接層之間可以有加強層或加強物，如纖維、加強筋、力口強網、加強板等。
[0014]其中，所述連接層可以在抽真空前、或抽真空過程中、或抽真空後將面板與真空腔連接為一體。
[0015]其中，所述真空腔是由一塊或兩塊金屬板焊接而成的氣密性腔體，所述金屬板為超薄板，厚度為0.1-1mm,優選0.15-0.5mm。
[0016]其中，所述真空腔可以是一至數個，所述真空腔為兩個時，上下兩個真空腔沿下上表面的對角線錯位疊放粘接，使其形成搭接邊，以減少所述複合真空板安裝時的邊部熱橋影響。
[0017]其中，所述真空腔的金屬板為低輻射的材料、如採用鏡面板，或其表面經過處理使其具有極低的輻射率、如鍍鋁膜等。
[0018]其中，所述真空腔的內壁可以有隔熱、隔音的塗層；所述真空腔內可以有吸氣劑，吸氣劑在高溫、高真空下自動激活。
[0019]其中，所述焊接包括熔焊、壓焊、釺焊等，如氬弧焊、雷射焊接、超聲波焊接、低熔點金屬和合金焊接以及其他用於金屬板尤其是金屬超薄板的焊接方式。
[0020]其中，所述焊接可以在真空爐內進行，也可以在真空爐外進行，還可以先在真空爐外封邊、後在真空爐內封口 ；所述封邊是將所述真空腔的周邊焊接在一起，所述封口是將預留在真空腔側面的抽氣通道進行焊接密封。
[0021]其中，所述真空爐或是間歇式生產的單體爐，或是連續式生產的隧道窯爐；所述真空爐的真空度為0.1-0.0OlPa，優選為0.05-0.005Pa ;所述真空爐的溫度為150_450°C，優選為 280-350°C。
[0022]其中，所述支撐物可以是單獨製作的支撐物，也可以是在製作真空腔的金屬板上通過機械方法如衝壓所形成的凸起，如點、線等；
進一步，所述支撐物單獨製作時，是採用金屬、玻璃、陶瓷、高聚物等材料製成的點、線或網等。
[0023]其中，所述支撐物有一至數層。
[0024]其中，所述支撐物可以直接放入所述真空腔內，也可以與所述真空腔的內壁通過衝壓、滾壓以及焊接、粘接等方式形成一體。
[0025]本發明的有益效果是:
本發明的石材複合真空板其真空腔為金屬板製成、並有連接層和面板的保護，所以具有極好的氣密性、耐穿刺強度和低的輻射率，因而不但隔熱性能好、而且具有極長的使用壽命；真空腔的厚度極小，一般小於I毫米，所以整個石材複合真空板的厚度可以很小，最小只有幾毫米，比現有的真空絕熱板的厚度更小、佔用的空間更少；本發明的石材複合真空板由幾種不同形狀和材質的材料複合而成，防止了聲音傳播時的共振效應，再加之真空層的存在，所以具有很好的隔音性能；本發明的石材複合真空板主要由石材和金屬材料組成，連接層可選用無機材料或阻燃材料，所以具有很好的防火性能；本發明的石材複合真空板其面板可選用多種裝飾的石材，所以具有很好的裝飾效果，安裝後不需要再做裝飾層，不但節省材料也節省人力和時間；面板可以由小的石材拼裝而成，所以不但可以變廢為寶，而且可以增添花樣；在複合板生產的過程中可以對面板進行處理，使其具有更高的強度、更好的耐酸和耐汙性能；本發明的石材複合真空板由石材和金屬複合板製成，所以不但厚度薄、重量輕，而且具有很高的機械強度；本發明的石材複合真空板製作工藝簡單、生產成本低，能夠機械化、自動化、大批量生產，產品可廣泛應用於內牆、外牆及幕牆，能夠大大減少材料和能源的消耗、減輕建築物的重量、縮短建築周期；本發明的石材複合真空板不但可以應用於新建建築，而且可以應用於現有建築的節能和外觀改造，既可以溼貼又可以幹掛，與現有保溫材料相比可以大大節省施工時間、提高隔熱和隔音效果；本發明的石材複合真空板還可以做成異形板，直接用於冷藏車廂、冷藏庫、冷藏貨櫃等的生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的石材複合真空板結構示意圖；
圖2為本發明的釺焊封邊的石材複合真空板結構示意圖。
[0027]圖中:1.面板，2.連接層，3.真空腔，4.支撐物，5.焊料。
【具體實施方式】
[0028]實施例1:參見圖1，石材複合真空板由面板1、連接層2、真空腔3和支撐物4組成，面板I由厚度為2-8_的天然石材或人造石材等構成；連接層2為耐高溫的膠粘劑，可選用常溫或高溫固化的耐高溫的酚醛樹脂膠、環氧樹脂膠、有機矽樹脂膠和聚醯亞胺等有機膠粘劑以及常用的無機膠粘劑或有機無機複合膠粘劑等；真空腔3由厚度為0.15-1.0mm的不鏽鋼板、不鏽鐵板、電鍍錫板或鍍鋅板等焊接而成；支撐物4由金屬、陶瓷、玻璃或高聚物製成，利用印刷、列印、噴塗、機械布放等方式成點陣分布於真空腔3內，支撐物4的支撐高度以0.15-1.0mm為宜，支撐點的直徑以0.3-1.0mm為宜。石材複合真空板的製作方法如下:首先裁剪兩塊同樣大小的電鍍錫板用於製作真空腔3，並利用衝壓的方式對兩塊電鍍錫板進行折邊成型，通過印刷的方式以高聚物的預聚體為原料將支撐物4印製在其中一塊板上，兩塊電鍍錫板合片後利用縫焊機將其焊接在一起，其中一邊或少部分不焊接，作為抽真空的通道；其次製作同樣大小的兩塊大理石板作為面板1，選取環氧樹脂膠作為連接層2，將面板I通過連接層2粘貼在真空腔3的上下兩個表面上形成複合板；最後將一塊或成批的複合板送入真空爐中，先加熱使連接層2的環氧樹脂膠固化，再抽真空至0.1Pa以下，抽真空時的溫度最好在300°C以上，以促進真空腔3內氣體的排除，真空度達到後，利用電焊機或雷射發生器將真空腔3的抽氣通道焊接封閉，解除真空，隨爐降溫，打開真空爐得到石材複合真空板；為了保護真空腔3和消除熱橋的影響，真空腔3的四周可以塗抹密封膠或結構膠。
[0029]實施例2:參見實施例1和圖2，與實施例1基本相同，不同之處在於形成真空腔3的金屬板在衝壓成型時直接衝壓出支撐物4和封邊用的溝槽，溝槽內放置低溫金屬焊料如錫、鋅、鎂及其低熔點合金，通過在真空爐內的釺焊完成真空腔3的氣密性密封。
[0030]所有上述的首要實施這一智慧財產權，並沒有設定限制其他形式的實施這種新產品和/或新方法。本領域技術人員將利用這一重要信息，上述內容修改，以實現類似的執行情況。但是，所有修改或改造基於本發明新產品屬於保留的權利。
[0031]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種石材複合真空板，包括面板、連接層和真空腔，其特徵在於所述面板為天然石材或人造石材，所述連接層將所述面板和所述真空腔連接為一個整體，所述真空腔由薄金屬板焊接而成，所述面板和\或所述連接層為所述真空腔提供附加強度、保證真空腔在大氣壓下的平整性，所述真空腔在真空爐內高真空、高溫下批量化自動焊接密封，所述真空腔內有支撐物，所述支撐物是單獨製作的或是在真空腔上直接形成的。
2.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述石材複合真空板包括平面板、曲面板、彎折板和異形板。
3.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述連接層為膠粘劑或塑料片材。
4.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述連接層內可以有加強層或加強物。
5.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述真空腔有一至數個，所述真空腔為兩個時，上下兩個真空腔沿下上表面的對角線錯位疊放粘接，使其形成搭接邊，以減少安裝時的邊部熱橋影響。
6.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述真空腔為低輻射腔。
7.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述焊接包括熔焊、壓焊和釺焊。
8.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述支撐物有一至數層。
9.如權利要求1所述的石材複合真空板，其特徵在於所述真空腔內有吸氣劑。
10.權利要求1至9任一項所述的石材複合真空板的製作方法，其特徵在於包括以下步驟: 第一步，根據所需要製作的石材複合真空板的形狀和大小分別製作兩塊面板和兩塊用於形成真空腔的金屬板，將用於形成真空腔的兩塊金屬板進行折邊成型、並在至少一塊金屬板上製作支撐物； 第二步，先將兩塊面板分別通過連接層與兩塊金屬板連接在一起形成複合板，再將兩塊複合板對齊扣合在一起；或者先將用於形成真空腔的兩塊金屬板對齊扣合焊接在一起、並預留抽氣通道，再通過連接層與兩塊面板連接在一起形成複合板；將複合板送入真空爐中,一次可送入數塊； 第三步，先將真空爐升溫至連接層熔化或固化的溫度，再將真空爐升溫至抽氣的溫度，然後將真空爐抽真空至0.1Pa以下，利用焊接的方式將真空腔氣密性地焊接封閉，解除真空、隨爐降溫，打開真空爐得到石材複合真空板。
【文檔編號】E04F13/075GK104295024SQ201310298659
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】戴長虹 申請人:戴長虹