金屬焊料焊接、條框封邊的平面真空玻璃及其製作方法

2023-05-30 09:33:16 3

專利名稱：金屬焊料焊接、條框封邊的平面真空玻璃及其製作方法
技術領域：
本發明涉及真空玻璃的加工製造，尤其是一種真空玻璃的製作方法及其產品。
背景技術：
真空玻璃是一種新型節能、環保產品，可廣泛應用於建築物門窗、玻璃幕牆、太陽能產品、農業大棚、冷藏櫃和電冰箱等工農業領域和居民日常生活用品中，是優良的隔熱、 隔音和裝飾材料。在真空玻璃的製作過程中，邊緣封接的結構和技術是保證真空玻璃周邊不變形、不產生超標應力、不漏氣和保持鋼化玻璃特性的關鍵技術。專利CN94192667. 2〃製造真空玻璃窗的方法〃中，邊緣封接結構設計成兩塊玻璃中上玻璃略小於下玻璃，低熔點玻璃焊料置於兩塊玻璃形成的邊緣臺階上，熔化後的玻璃焊料由於毛細現象流入兩塊玻璃間隙，該方法是目前最有代表性和最具實用性的封邊技術，但具有焊料用量大、邊緣不齊、 應力較大的缺點；專利CN95108228. 0〃真空平板玻璃及其製造方法〃及CN96208977. X"真空平板玻璃"中，採用玻璃板邊緣先行"倒角"處理，將焊料放在倒角槽中，該方法存在布料難度大和低熔點玻璃焊料在加熱熔封時容易流失的不足；專利CN02256440. 3"真空玻璃邊緣封接結構〃是在下平板玻璃上面周邊放上助封條來阻止焊料液的流失，該方法雖然解決了焊料液的向外流失的問題，但是工藝複雜、助封條佔用較大的空間，也不能解決焊料液流向玻璃內部的問題；專利CN200620070302. 7 「全透明真空玻璃」提出的真空玻璃的封邊方法是在玻璃邊緣與玻璃一起製成或經表面處理製成封邊條，其缺點是封邊條不僅製作成本高而且也不能限制低溫焊料流向玻璃內部；專利CN200920314752. X 「真空玻璃的封邊結構」是在上片玻璃及基片玻璃邊緣之間的上片玻璃和/或基片玻璃上制有幾何形填料槽，雖然能夠提高密封填料在基片玻璃及上片玻璃之間的附著性，但上下玻璃的填料槽很難同時填滿密封填料，而且也不能限制密封填料的隨意流動；專利CN201010228110. 5 「一種真空玻璃邊緣密封方法」是在真空玻璃原板周邊放上玻璃焊接材料，在玻璃焊接材料的內側設置一層由粉狀或纖維狀材料構成的內防滲層，限制玻璃焊料液流入真空玻璃內部，與現有的技術相比，該方法僅是限制了玻璃焊料液流入真空玻璃內部，未能克服其他缺點。綜上現有封邊方法的主要不足之處在於一是結構和工藝複雜，不適合於機械化、自動化和批量化生產；二是封邊過程中抽氣困難、需要在玻璃上設置抽氣口，不適合於從玻璃的邊部直接抽氣。
現有真空玻璃一般採用先高溫封邊、再抽真空、最後封閉抽氣口的多步生產工藝， 而且抽真空、封閉抽氣口多是單片進行。
現有真空玻璃封邊所用的低溫玻璃焊料其封接溫度一般不小於400°C，在此封接溫度下長時間加熱玻璃，會使鋼化玻璃發生退火現象而成為普通玻璃，所以現有生產技術很難製作出鋼化真空玻璃。
為降低玻璃的焊接溫度，本發明申請人在申請專利「金屬焊接的平板鋼化真空玻璃及其製備方法」中利用低溫金屬或合金焊料來焊接玻璃，其缺點是低溫金屬或合金焊料與玻璃的結合力較差。發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在於提供一種真空玻璃及其製作方法， 該方法不但製作工藝簡單、成本低、生產效率高，而且封接可靠、密封效果好，利用該方法可以一步法、大批量製備沒有抽氣口的新型真空玻璃，該方法不但可以製作普通真空玻璃，尤其適合於製作鋼化真空玻璃。
為了解決上述技術問題，本發明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，所述上玻璃和所述下玻璃是普通玻璃或鍍膜玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周邊有封邊條框，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，所述低溫焊料為低熔點金屬或合金焊料，所述低溫焊料與所述玻璃之間有過渡層或所述低溫焊料含有焊接輔料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層，所述真空層內有支撐物，所述支撐物有一層或兩層。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種真空玻璃的製作方法，其包括第一步，根據所需要製作的真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的兩塊平板玻璃，並進行磨邊、倒角，清洗、乾燥處理；第二步，在兩塊處理後的玻璃的焊接面上利用低溫玻璃粉印製封邊條框或同時印製封邊條框和支撐物，並保證上、下玻璃對齊後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的封邊條框之間，然後經乾燥後，在高溫爐中對封邊條框和支撐物進行高溫燒結固化；第三步，將第二步獲得的玻璃的封邊條框處印製或噴塗過渡層或直接在封邊條框之間裝入含有焊接輔料的低溫焊料，並將所述兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，兩玻璃之間留有抽氣通道，然後送入真空封邊爐中；第四步，對所述真空封邊爐進行抽真空和加熱操作，抽真空至O. IPa以下，升溫至低溫焊料的熔融溫度以上；若真空封邊爐有局部加熱系統，則先通過基礎加熱系統加熱至一基礎溫度後，再啟動局部加熱系統；達到封邊溫度，低溫焊料熔化成液體，在玻璃自身重力的作用下，上、下封邊條框互相嵌合在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開真空封邊爐的爐門得到所需的真空玻璃。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鋼化真空玻璃，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，且至少有一塊是鋼化或半鋼化玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是普通玻璃或鍍膜玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周邊有封邊條框，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，所述低溫焊料為低熔點金屬或合金焊料，所述低溫焊料與所述玻璃之間有過渡層或所述低溫焊料含有焊接輔料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層，所述真空層內有支撐物，所述支撐物有一層或兩層。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鋼化真空玻璃的製作方法，其包括 第一步，根據所需要製作的真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的兩塊平板玻璃，並進行磨邊、倒角，清洗、乾燥處理；第二步，在兩塊處理後的玻璃的焊接面上利用低溫玻璃粉印製封邊條框或同時印製封邊條框和支撐物，並保證上、下玻璃對齊後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的封邊條框之間，然後經乾燥後，將兩塊玻璃送入鋼化爐中進行鋼化處理；第三步，將第二步獲得的玻璃的封邊條框處印製或噴塗過渡層或直接在封邊條框之間裝入含有焊接輔料的低溫焊料，並將所述兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，兩玻璃之間留有抽氣通道，然後送入真空封邊爐中；第四步，對所述真空封邊爐進行抽真空和加熱操作，抽真空至O. IPa以下，升溫至低溫焊料的熔融溫度以上；若真空封邊爐有局部加熱系統，則先通過基礎加熱系統加熱至一基礎溫度後，再啟動局部加熱系統；達到封邊溫度，低溫焊料熔化成液體，在玻璃自身重力的作用下，上、下封邊條框互相嵌合在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開真空封邊爐的爐門得到所需的真空玻璃。
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、玻璃或塑料製成，優選採用印刷低溫玻璃粉或低溫玻璃焊料製備，所述低溫玻璃粉的熔化溫度為55(T750°C，所述低溫玻璃焊料的熔化溫度為35(T550°C。
其中，所述支撐物印製在一塊玻璃上，或印製在兩塊玻璃上，普通真空玻璃優選印製在一塊玻璃上，鋼化真空玻璃優選印製在兩塊玻璃上。
其中，所述支撐物為柱狀，或為條狀；當支撐物印製在一塊玻璃上時，優選為圓柱狀；當支撐物同時印製在兩塊玻璃上時，優選為長條狀，並垂直疊放。
其中，所述支撐物可以是最小單元為等邊三角形的點陣排列，三角形的邊長約為 30 300mm,優選為50 150mm ;當支撐物為長條狀,其長度為O.3 5. O mm、優選為O. 5 2.O謹，寬度為O. I 2. Ctam、優選為O. 2 I. Ctam,高度為O. I 10. Ctam、優選為O. 2 3.Omm,支撐物的高度可高於封邊條框的高度O 2. 0mm、優選為O. I O. 5mm ;當支撐物為圓柱狀，其直徑為O. I 3. 0mm、優選為O. 3 2. Omm,高度為O. I 5. O mm、優選為O. 2 3. 0_，支撐物的高度可以高於上下兩塊玻璃合片後支撐物所在位置空間高度O O. 3 _、 優選為O. I O. 2_。
其中，所述上、下玻璃均有條狀支撐物時，支撐物垂直疊放支撐，支撐物在熔融燒結過程中，頂部變圓、底部變寬,上下玻璃通過支撐物的頂部連接時仍為點接觸,而支撐物與玻璃之間為線或面接觸，增大了接觸面積，減小了玻璃在支撐處的張應力，所以可以減少支撐物的數量，從而進一步提高玻璃的透明度、隔熱和隔音性能。
其中，所述印刷方式包括模板印刷、絲網印刷和印表機列印等方式；所述印刷方式包括硬板(網)印刷和軟板(網)印刷，所述硬板(網)主要是金屬材料製成的板、網，所述軟板 (網)主要是有機材料製成的板、網。
其中，所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印製時，優選採用軟板(網)印製；所述支撐物在玻璃鋼化後或封邊條框固化後印制時，優選採用硬板(網)印製，硬板(網) 印刷可以使支撐物的頂部處於一個平面上，以消除玻璃鋼化變形帶來對玻璃平整度的影響；當所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印製時，優選低溫玻璃粉製成；當支撐物在玻璃鋼化後或封邊條框固化後印制時，優選低溫玻璃焊料製成。
其中，所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印製時，在鋼化後或封邊條框固化後優選進行機械加工，如車削、研磨、拋光或雷射雕刻等，使支撐物的頂部處於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。6
其中，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兩個封邊條框。
其中，所述封邊條框通過印刷或噴塗等方式製成，優選採用絲網印刷低溫玻璃粉製成，所述低溫玻璃粉優選為市售的熔融溫度為55(T750°C的玻璃釉料，所述低溫玻璃粉中可以含有金屬粉末，以強化與焊料的焊接性能；所述封邊條框製備時，可以是一次完成，也可以是多次完成。
其中，所述印刷方式是採用絲網印刷或模板印刷或印表機等方法，將低溫玻璃粉印在玻璃上形成凸起於玻璃表面的凸稜。
其中，所述封邊條框的高度優選為O. I 10mm，進一步優選為O. 5 2mm，寬度優選為O. 2 5mm,進一步優選為I 2mm。
其中，所述封邊條框上可以留有數個抽氣孔，即垂直於封邊條框、並沿封邊條框均勻分布的凹槽或狹縫，數量由上、下玻璃的周長決定，間距約50 500mm為宜,在所述低溫焊料熔化後能夠封閉所述抽氣孔；也可以不留抽氣孔，利用塗覆的低溫焊料的凹凸不平的表面所形成的空隙或粉末狀低溫焊料的孔隙作為抽真空的通道，但留有抽氣孔會縮短抽真空的時間。
其中，所述下玻璃的封邊條框比所述上玻璃的封邊條框多一個，即所述上玻璃至少含有一個封邊條框，所述下玻璃至少含有兩個封邊條框，所述上玻璃的封邊條框插在所述下玻璃的封邊條框中，所述上、下玻璃的封邊條框相互嵌合在一起，對真空層實行迷宮式密封；所述封邊條框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，在所述中間玻璃的下表面時，與所述上玻璃的相同。
其中，所述低溫焊料為低熔點金屬或合金焊料，所述低溫焊料與所述玻璃之間有過渡層或所述低溫焊料含有焊接輔料，所述低熔點金屬或合金焊料優選錫或錫合金、鋅或鋅合金、鎂或鎂合金，其形狀或形態為膏狀、粉末狀、絲狀或箔狀。
其中，所述低熔點金屬或合金焊料的熔融溫度範圍為150 550°C，優選為280 380。。。
其中，所述低溫焊料含有焊接輔料，如低溫玻璃焊料、低熔點無機或有機材料等。
其中，所述低溫焊料與玻璃或封邊條框之間有過渡層，所述過渡層有一層、兩層或多層，所述過渡層主要由玻璃粉、金屬粉或其它添加劑如粘結劑等組成，如市售的銀漿等， 所述過渡層還可以通過多次印刷或噴塗的方式形成梯度材料，由玻璃相為主逐漸轉變為金屬相為主，保證金屬與玻璃之間的粘接性能和密封性能。
其中，所述過渡層通過印刷或噴塗等方式製成，可以印刷或噴塗一次、兩次或多次，可以在玻璃鋼化前或封邊條框固化前進行、也可以在玻璃鋼化後或封邊條框固化後進行；所述過渡層含有高熔點的金屬粉如鋁粉時宜在玻璃鋼化前或封邊條框固化前製成，所述過渡層含有低熔點的金屬粉如錫粉時宜在玻璃鋼化後或封邊條框固化後製成；所述過渡層在鋼化前或封邊條框固化前製備時，所含玻璃粉優選熔融溫度為55(T750°C的市售低熔點玻璃粉，所述過渡層在鋼化後或封邊條框固化後製備時，所含玻璃粉優選熔融溫度為 350^550 0C的市售低溫玻璃焊料。
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、或是強化玻璃(包括物理強化和化學強化)、或是熱反射玻璃、7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，進一步優選為鋼化或半鋼化玻璃、強化玻璃和低輻射玻璃，更進一步優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，所述真空封邊爐是常規加熱爐，通過電熱體加熱升溫，包括間歇式加熱爐和連續式加熱爐。
其中，所述真空封邊爐可以每次只封接一塊真空玻璃，也可以封接多塊真空玻璃， 即實現真空玻璃的批量化生產。
當製備的是鋼化玻璃時，為解決因焊接溫度過高而退火的問題，真空封邊爐可以具有基礎加熱系統和局部加熱系統，基礎加熱系統可採用電阻加熱的方式如電熱絲、電熱管、電熱板等，或採用循環熱風加熱的方式，將真空封邊爐內部及玻璃加熱至一基礎溫度； 再利用電阻加熱、紅外線加熱、雷射加熱、電磁加熱、微波加熱等方式對玻璃的周邊即封邊位置進行局部加熱，達到在短時間內將低溫焊料加熱至熔融的目的。
所述基礎加熱溫度的範圍優選為280 320°C，熔融溫度的範圍優選為380 470。。。
由於真空封邊爐具有基礎加熱系統和局部加熱系統，可以使玻璃邊緣的溫度快速升溫至焊接溫度，而鋼化或半鋼化玻璃在較低的基礎溫度下、較長時間內和較高的局部溫度、較短的時間內不會發生明顯的退火現象，所以可以保證得到鋼化或半鋼化真空玻璃。
本發明的有益效果是本發明的真空玻璃的製作方法是利用封邊條框和低溫焊料通過印製支撐物在真空封邊爐中完成真空玻璃的製作，真空玻璃的上、下玻璃的周邊含有封邊條框,使得真空玻璃的封邊更簡便，上下封邊條框的相互嵌合保證了玻璃在變形情況下的密封效果，封邊條框與上下玻璃之間具有比低溫焊料更高的結合強度，增大了上下玻璃之間密封面積和氣密層厚度，解決了現有真空玻璃邊緣的密封參差不齊的問題，大大加強了封接的附著力和附著強度，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，並可省去製作和密封難度極大的抽氣口，實現了一步法批量化製備真空玻璃和鋼化真空玻璃。
封邊條框的引入不僅可以限制低溫焊料溶化後無規則的流動、使封邊整齊好看， 而且起到很好的支撐作用，使低溫焊料保持一定的厚度、強化密封效果，可以為低溫玻璃焊料製備的支撐物提供高度空間、防止支撐物被壓扁，還可以消除玻璃鋼化變形對平整度造成的影響，更重要的是其加熱溫度高、與上下玻璃有更可靠的粘結，表面粗糙、與低溫焊料有更牢固的結合，從而提高真空玻璃的氣密性和可靠性。
採用封邊條框，可以很容易利用低熔點金屬或合金實現真空玻璃的金屬釺焊，由於釺焊溫度可選擇的範圍很大，所以不但可以整體加熱玻璃、降低加熱爐的造價和簡化生產工藝，而且可以大幅度降低封邊溫度、縮短加熱時間，從而降低生產成本、提高生產效率， 更重要的是保證鋼化或半鋼化玻璃在加熱過程中不會發生退火現象，生產出鋼化或半鋼化真空玻璃。
製作封邊條框的低溫玻璃粉其熔融溫度遠高於封邊用的低溫焊料，不僅價格便宜、性能好，而且與玻璃有更好的結合強度；上下玻璃的封邊條框互相嵌合後，不僅減少了封邊低溫焊料的用量、降低了對封邊低溫焊料的要求，而且增大了氣密層厚度、提高了上下玻璃的封接強度，更重要的是可以解決因玻璃在鋼化過程中產生的翹曲變形而帶來的密封問題，從而提聞廣品的合格率。
採用在真空封邊爐內自動封邊的方式，省去製作和密封難度很大的抽氣口和抽氣管，簡化了工藝過程、減低了生產成本、縮短了生產周期、提高了生產效率，實現真空玻璃尤其是鋼化或半鋼化真空玻璃的一步法、批量化生產。
由此方法製備的真空玻璃和鋼化或半鋼化真空玻璃，不僅密封性能好，而且能夠工業化生產，使真空玻璃的生產率和合格率大大提高、生產成本和銷售價格顯著降低。


圖I為本發明的真空玻璃結構示意圖；圖2為本發明的單片鋼化真空玻璃結構示意圖；圖3為本發明的具有兩層支撐物的鋼化真空玻璃結構示意圖；圖4為本發明的具有雙真空層的鋼化真空玻璃結構示意圖。
圖中1.上玻璃，2.下玻璃，3.低溫焊料，4.封邊條框，5.支撐物，6.中間玻璃。
具體實施方式
以下採用實施例和附圖來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，並達成技術效果的實現過程能充分理解並據以實施。
實施例I :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，其製作方法如下首先根據所製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，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、乾燥後，利用噴槍將低溫玻璃粉膏噴塗在上玻璃上製成封邊條框，在下玻璃上利用聚酯絲網將低溫玻璃粉膏印製成封邊條框和支撐物，其中上玻璃有兩個封邊條框、下玻璃有三個封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介於下玻璃封邊條框之間，上下玻璃合片後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的封邊條框之間，每個封邊條框的寬度為I. 5mm，上玻璃封邊條框的高度為O. 2mm、下玻璃封邊條框的高度為O. 3mm，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O. 5 _、高度為O. 3mm ;上下玻璃經乾燥後,在封邊條框的位置印製或噴塗市售的銀漿作為過渡層；其次將兩塊玻璃分別送入高溫爐中，在高溫爐55(T650°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在一起，隨即降至室溫；若封邊條框或支撐物在燒結過程中形狀發生變化，可通過機械加工的方式如車削、研磨等使其整齊劃一； 再次將下玻璃的封邊條框之間裝滿金屬焊料錫粉或鋪上錫箔或錫絲，將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，並留有抽氣通道，送入真空封邊爐中；最後進行抽真空和加熱操作，抽真空至 O. IPa以下，加熱升溫至金屬錫的熔點溫度以上如240°C，金屬錫熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊條框之間，熔融的金屬錫將兩塊玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，金屬焊料錫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3 ο
封邊條框的引入不僅可以限制低溫焊料溶化後無規則的流動、使封邊整齊好看， 而且起到很好的支撐作用，使低溫焊料保持一定的厚度、強化密封效果，更重要的是其加熱溫度高、與上下玻璃有更可靠的粘結，表面粗糙、與低溫焊料有更牢固的結合，從而提高真空玻璃的氣密性和可靠性。此外，封邊條框也是一步法製備真空玻璃的關鍵。
對燒結後支撐物進行機械加工可以解決支撐物在燒結固化過程中因體積和形狀的變化而造成的大小不一、影響美觀的問題；增加過渡層可以解決玻璃與金屬之間焊接能力差的問題。
實施例2 :參見圖I，真空玻璃由上下兩塊玻璃組成，兩塊玻璃都是普通浮法玻璃， 其製作方法如下首先根據所製作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的兩塊平板玻璃， 進行磨邊、倒角，清洗、乾燥後，在上玻璃、下玻璃上利用印刷技術將低溫玻璃粉膏印製成封邊條框，其中上玻璃有兩個封邊條框、下玻璃有三個封邊條框,上玻璃封邊條框的大小介於下玻璃封邊條框之間，上下玻璃合片後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的封邊條框之間，每個封邊條框的寬度為I. 2mm、高度為O. 4mm ;其次將兩塊玻璃分別送入高溫爐，在高溫爐55(T650°C的高溫作用下封邊條框與玻璃燒結在一起，隨即降至室溫，得到具有封邊條框的上、下玻璃；在上玻璃上採用低溫玻璃焊料印製支撐物，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40mm,支撐物為圓柱狀,其直徑為O. 6mm、高度為O. 5mm ;並在封邊條框的位置印製或噴塗由低溫玻璃焊料、鋅粉和粘結劑等組成的漿料作為過渡層； 再次將下玻璃的三個封邊條框之間裝滿金屬焊料鋅粉或鋪上鋅箔或鋅絲，將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，並留有抽氣通道，送入真空封邊爐中；最後進行抽真空和加熱操作，先利用基礎加熱系統如循環熱風加熱系統將真空封邊爐爐膛的溫度升至330°C後，抽真空至 O. IPa以下，再開啟局部加熱系統如電熱管將封邊條框處局部升溫至金屬鋅的熔點溫度以上如430°C，金屬鋅熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊條框之間， 熔融的金屬鋅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，金屬焊料鋅將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，支撐物也與上下玻璃固化在一起，打開爐門得到所需的真空玻璃。
使用低溫玻璃焊料製作支撐物，在封邊過程中能夠軟化、固化，支撐物印製在上玻璃上，在重力的作用下可以很好地適應真空層高度的變化，確保將上下玻璃連為一體，使上下玻璃得到有效支撐；封邊條框控制真空層的高度，不會發生因支撐物軟化而使上下玻璃閉合在一起。
實施例3 :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，其製作方法如下首先根據所製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，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、乾燥後，在兩塊玻璃上利用印刷技術將低溫玻璃粉膏印製成封邊條框，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有兩個封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介於下玻璃兩個封邊條框之間，上下玻璃合片後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的兩個封邊條框之間，每個封邊條框的寬度為I. 8mm、高度為O. 25mm ;上下玻璃經乾燥後，在封邊條框的位置先印製或噴塗一層含有低溫玻璃粉的漿料再印製或噴塗一層市售的銀漿作為過渡層；其次將上玻璃送入高溫爐中，在高溫爐 55(T650°C的高溫作用下封邊條框與玻璃燒結在一起，隨即降至室溫或急冷至室溫令其強化，得到具有封邊條框的上玻璃；將下玻璃送入鋼化爐中，在鋼化爐65(T750°C的高溫作用下封邊條框與玻璃燒結在一起，隨即進行風冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在下玻璃上採用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網或鋼板網印製支撐物，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，三角形的邊長為50mm,支撐物為圓柱狀,其直徑為O. 5_、平均高度為O. 3mm ;再次將下玻璃的兩個封邊條框之間裝入熔點為380°C的鋅合金，鋅合金的形狀為粉、膏、箔或絲，並將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，預留抽氣通道，送入真空封邊爐中，真空封邊爐具有基礎加熱系統和局部加熱系統；最後進行抽真空和加熱操作，先利用基礎加熱系統如電熱管將爐膛的基礎溫度升至300°C後，再抽真空至O. IPa以下，再利用局部加熱系統如遠紅外線加熱器將封邊條框處的溫度局部加熱至380°C以上，達到鋅合金的熔融溫度,鋅合金熔化成液體,上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的兩個封邊條框之間，熔融的鋅合金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，鋅合金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成一體，打開爐門得到所需的真空玻璃。
製作封邊條框的低溫玻璃粉其熔融溫度遠高於封邊用的低溫焊料，不僅價格便宜、性能好，而且與玻璃有更好的結合強度；上下玻璃的封邊條框互相嵌合後，不僅減少了封邊低溫焊料的用量、降低了對封邊低溫焊料的要求，而且增大了氣密層厚度、提高了上下玻璃的封接強度，更重要的是可以解決因玻璃在鋼化過程中產生的翹曲變形而帶來的密封問題，從而提聞廣品的合格率。
由於真空封邊爐具有基礎加熱系統和局部加熱系統，可以使玻璃邊緣的溫度快速升溫至焊接溫度，而鋼化或半鋼化玻璃在較低的基礎溫度下、較長時間內和較高的局部溫度、較短的時間內不會發生明顯的退火現象，所以可以保證得到鋼化或半鋼化真空玻璃。
利用硬網(板)印製支撐物，可以自動找平變形的鋼化玻璃，保證支撐的可靠性；使用低溫玻璃焊料製作支撐物，在封邊過程中能夠軟化、固化，利用其略高的高度，確保將上下玻璃連為一體，使上下玻璃得到有效支撐。
實施例4 :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，其製作方法如下首先根據所製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，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、乾燥後，在兩塊玻璃上利用尼龍絲網將低溫玻璃粉膏印製成封邊條框和支撐物，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有兩個封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介於下玻璃兩個封邊條框之間，上下玻璃合片後， 上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的兩個封邊條框之間，每個封邊條框的寬度為2. 0mm、 高度為O. 8mm ;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100mm,支撐物為長條狀，其長度為2 mm、寬度為O. 3mm、高度為O. 4臟，上下玻璃的支撐物互相垂直， 上下玻璃合片後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在一起，隨即進行風冷鋼化，得到具有封邊條框和支撐物的鋼化或半鋼化玻璃；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行機械加工，使封邊條框的平均高度降為O. 2^0. 3mm，支撐物的平均高度降為 O. Γ0. 2mm，使封邊條框和支撐物的頂端各自在一個平面上；再次將下玻璃的兩個封邊條框之間裝滿摻有焊接輔料的金屬焊料錫粉或錫箔或錫絲，焊接輔料如低溫玻璃焊料有助於金屬錫與玻璃之間的焊接，並將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起且留有一定的抽氣空隙，送入真空封邊爐中；最後進行抽真空和加熱操作，抽真空至O. IPa以下，升溫至金屬錫的熔點溫度以上如300°C，金屬錫就會熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊條框之間，熔融的金屬錫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，金屬焊料錫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。上下玻璃均有條狀支撐物，支撐物垂直疊放支撐，上下玻璃通過支撐物仍為點接觸，而支撐物與玻璃之間為線或面接觸，增大了接觸面積，減小了玻璃在支撐處的張應力，所以可以減少支撐物的數量，從而進一步提高玻璃的透明度、隔熱和隔音性能；通過對支撐物進行機械加工，消除了玻璃鋼化變形的影響，使其頂端處於同一平面內，保證了支撐的可靠性。
採用雙層支撐物不但可以使支撐物有較大的機械加工空間，而且可以同時對上下兩塊玻璃的平整度進行校正，更有利於獲得高的平整度，使上下玻璃得到更可靠的支撐。
採用封邊條框，可以很容易利用低熔點金屬或合金實現真空玻璃的金屬釺焊，由於釺焊溫度可選擇的範圍很大，所以不但可以整體加熱玻璃、降低加熱爐的造價和簡化生產工藝，而且可以大幅度降低封邊溫度、縮短加熱時間，從而降低生產成本、提高生產效率， 更重要的是保證鋼化或半鋼化玻璃在加熱過程中不會發生退火現象。
實施例5 :參見圖3，兩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，其製作方法如下首先根據所製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，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、乾燥後，在兩塊玻璃上利用印刷技術將低溫玻璃粉膏印製成封邊條框，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有兩個封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介於下玻璃封邊條框之間，上下玻璃合片後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的封邊條框之間，每個封邊條框的寬度為2. 5mm、高度為I. 2mm ;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與玻璃燒結在一起，隨即進行風冷鋼化，得到具有封邊條框的鋼化或半鋼化玻璃；為消除因玻璃鋼化變形而造成的封邊條框的不平整，對封邊條框進行機械加工，通過切削或研磨使其頂端處於同一平面內，其平均高度降至O. 3mm ;在上、下玻璃上利用低溫玻璃焊料和鋼絲網同時印製支撐物，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80mm，支撐物為長條狀，其長度為1.2 mm、寬度為O. 2mm、平均高度為O. 2mm，支撐物的頂端在一個平面上，上下玻璃的支撐物互相垂直， 上下玻璃合片後支撐物重疊為十字狀形；再次將含有金屬錫粉和低溫玻璃焊料的混合物噴塗或印製在封邊條框處作為過渡層，將下玻璃的封邊條框之間裝滿合金焊料錫鎂合金粉或鋪上錫鎂合金箔或錫鎂合金絲，將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起、預留一定的抽氣通道，送入真空封邊爐中，真空封邊爐具有基礎加熱系統和局部加熱系統；最後進行抽真空和加熱操作，先利用基礎加熱系統如循環熱風將爐膛的溫度升至300°C以上，抽真空至O. IPa以下，再利用局部加熱系統如加熱管加熱至錫鎂合金的熔點溫度以上如350°C，錫鎂合金熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊條框之間，熔融的錫鎂合金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，錫鎂合金將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，上下支撐物和上下玻璃固化成一體，打開爐門得到所需的真空玻璃。
封邊條框在製備之初有儘量高的高度，在玻璃鋼化後可以進行較大程度的機械加工，解決其平整度的問題。
支撐物採用低溫玻璃焊料製成，利用鋼網印製，解決鋼化玻璃的變形問題；利用其較低的燒結溫度，使其在較低的溫度下能夠軟化、固化，並藉助於其略高的高度，使其能夠將上下玻璃可靠地粘接在一起，從而起到有效的支撐作用。
真空封邊爐爐膛內安裝具有低溫吸波能力的保溫板，保溫板在低溫時以吸波發熱為主，在高溫時以保溫為主。
實施例6 :參見圖4，真空玻璃的上下玻璃為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，中間玻璃是低輻射玻璃，其製作方法如下首先根據所製作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的兩塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、乾燥後，在三塊玻璃的結合面上利用印刷技術將含有金屬鋁粉的低溫玻璃粉膏印製成封邊條框、在上下玻璃上同時印製支撐物，其中上玻璃有一個封邊條框、中間玻璃的上表面有兩個封邊條框下表面有一個封邊條框、下玻璃有兩個封邊條框，上面的封邊條框的大小介於下面的兩個封邊條框之間，上中下玻璃合片後，上面的封邊條框能夠嵌合於下面的兩個封邊條框之間；其次將上下兩塊玻璃送入鋼化爐中，在高溫作用下封邊條框和支撐物與玻璃粘結在一起，隨即進行鋼化，得到帶有封邊條框和支撐物的鋼化或半鋼化玻璃；中間玻璃直接進高溫爐，將封邊條框燒結在中間玻璃上；再次先把上下玻璃的封邊條框和支撐物進行機械加工，初步減小因鋼化引起的玻璃變形而導致的高度差，再用鋼板網將低溫玻璃焊料印製在經機械加工後的封邊條框和支撐物上，使封邊條框和支撐物的頂端各自處在一個平面上，徹底消除因鋼化導致的玻璃變形對平整度的影響；將中間玻璃和下玻璃的兩個封邊條框之間均勻裝入含有焊接輔料的金屬鋅焊料，並將三塊玻璃上下對齊疊放在一起，保留一定的抽氣通道，送入真空封邊爐中，真空封邊爐具有基礎加熱系統和局部加熱系統；最後進行抽真空和加熱操作，先利用基礎加熱如電熱絲將爐膛的基礎溫度升至300°C後，抽真空至O. IPa以下，再利用局部加熱系統如紅外形加熱器將封邊條框處的溫度加熱至金屬鋅焊料的熔融溫度以上如430°C，上面的封邊條框在重力的作用下嵌入下面的兩個封邊條框之間，熔融的金屬鋅焊料將三塊玻璃粘接在一起，支撐物頂端的低溫玻璃焊料將支撐物與上中下玻璃粘結為一體；停止加熱、 隨爐降溫，金屬鋅焊料將三塊玻璃氣密性地焊接在一起，支撐物與上中下玻璃固化為一體， 打開爐門得到所需的真空玻璃。
將鋼化後的支撐物進行機械加工後再用硬網印製支撐物，可以很好地解決鋼化玻璃變形較大的問題。
將封邊條框中加入金屬粉末可以強化封邊條框與金屬焊料之間的焊接。
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。
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.ー種真空玻璃，其特徵在於包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是平面玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是普通玻璃或鍍膜玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周邊有封邊條框，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，所述低溫焊料為低熔點金屬或合金焊料，所述低溫焊料與所述玻璃之間有過渡層或所述低溫焊料含有焊接輔料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層，所述真空層內有支撐物，所述支撐物有ー層或兩層。
2.根據權利要求I所述的真空玻璃，其特徵在於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.根據權利要求I或2所述的真空玻璃，其特徵在於所述上玻璃和所述下玻璃或/和所述中間玻璃至少有ー塊是鋼化或半鋼化玻璃。
4.根據權利要求I或3所述的真空玻璃，其特徵在於所述支撐物在玻璃鋼化前或玻璃鋼化後製作。
5.根據權利要求I或3所述的真空玻璃，其特徵在於所述封邊條框或/和支撐物在固化後進行機械加工。
6.根據權利要求I或3所述的真空玻璃，其特徵在於所述上玻璃焊接面的周邊至少有ー個封邊條框，所述下玻璃焊接面的周邊至少有兩個封邊條框。
7.根據權利要求I或3所述的真空玻璃，其特徵在於所述封邊條框或/和支撐物使用軟網或硬網製作。
8.根據權利要求I至7任一項所述的真空玻璃，其特徵在於所述過渡層有ー層、兩層或多層，所述過渡層由玻璃粉、金屬粉和添加劑組成。
9.ー種真空玻璃的製作方法，其包括 第一歩，根據所需要製作的真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的兩塊平板玻璃，並進行磨邊、倒角，清洗、乾燥處理； 第二步，在兩塊處理後的玻璃的焊接面上利用低溫玻璃粉印製封邊條框或同時印製封邊條框和支撐物，並保證上、下玻璃對齊後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的封邊條框之間，然後經乾燥後，在高溫爐中對封邊條框或/和支撐物進行高溫燒結固化； 第三步，將第二步獲得的玻璃的封邊條框處印製或噴塗過渡層或直接在封邊條框之間裝入含有焊接輔料的低溫焊料，並將所述兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，兩玻璃之間留有抽氣通道，然後送入真空封邊爐中； 第四歩，對所述真空封邊爐進行抽真空和加熱操作，抽真空至O. IPa以下，升溫至低溫焊料的熔融溫度以上；若真空封邊爐有局部加熱系統，則先通過基礎加熱系統加熱至一基礎溫度後，再啟動局部加熱系統；達到封邊溫度，低溫焊料熔化成液體，在玻璃自身重力的作用下，上下封邊條框互相嵌合在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開真空封邊爐的爐門得到所需的真空玻璃。
10.一種鋼化真空玻璃的製作方法，其包括 第一歩，根據所需要製作的真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的兩塊平板玻璃，並進行磨邊、倒角，清洗、乾燥處理； 第二步，在兩塊處理後的玻璃的焊接面上利用低溫玻璃粉印製封邊條框或同時印製封邊條框和支撐物，並保證上、下玻璃對齊後，上玻璃的封邊條框能夠嵌合於下玻璃的封邊條框之間，然後經乾燥後，將兩塊玻璃送入鋼化爐中進行鋼化處理； 第三步，將第二步獲得的玻璃的封邊條框處印製或噴塗過渡層或直接在封邊條框之間裝入含有焊接輔料的低溫焊料，並將所述兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，兩玻璃之間留有抽氣通道，然後送入真空封邊爐中； 第 四歩，對所述真空封邊爐進行抽真空和加熱操作，抽真空至O. IPa以下，升溫至低溫焊料的熔融溫度以上；若真空封邊爐有局部加熱系統，則先通過基礎加熱系統加熱至一基礎溫度後，再啟動局部加熱系統；達到封邊溫度，低溫焊料熔化成液體，在玻璃自身重力的作用下，上、下封邊條框互相嵌合在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開真空封邊爐的爐門得到所需的真空玻璃。
全文摘要
本發明的真空玻璃其特徵是上、下玻璃的周邊含有封邊條框，在真空封邊爐內利用金屬或合金焊料將上下玻璃焊接在一起，不僅使得真空玻璃的製作更加簡便，而且上下封邊條框的相互嵌合保證了密封效果。該方法不但製作工藝簡單、成本低、生產效率高，而且封接可靠、密封效果好，利用該技術可以一步法、大批量製備沒有抽氣口的真空玻璃，該方法不但可以製作普遍真空玻璃，而且可以製作鋼化真空玻璃。
文檔編號C03B23/24GK102976592SQ20121037402
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月6日 優先權日2012年10月6日
發明者戴長虹 申請人:戴長虹