專利名稱：一種六面體真空玻璃及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空玻璃及其制造方法，特別涉及一種真空腔厚度較大的真空玻璃及其制造方法。
背景技術(shù)：
真空玻璃由于其具有良好的隔熱和隔音效果，目前其使用范圍正不斷擴大，現(xiàn)有的真空平板玻璃，其結(jié)構(gòu)主要包括有上層平板玻璃和下層平板玻璃，在上層平板玻璃和下層平板玻璃之間均布有若干支撐柱，上層平板玻璃和下層平板玻璃的周邊設(shè)有封邊焊料，封邊焊料、上層平板玻璃和下層平板玻璃之間形成的封閉空間為真空腔；一般在真空腔內(nèi)還設(shè)置有消氣片，在上層平板玻璃上還設(shè)置有抽氣嘴。該真空平板玻璃在制造時，需要先在下層平板玻璃的周邊設(shè)置焊料，然后在下層平板玻璃上放置支撐柱，再將上層玻璃覆蓋在下層平板玻璃上方，送入燒結(jié)爐進行燒結(jié)，由于焊料的熔點溫度低于玻璃的熔點，因此，在加溫到使焊料熔化后，再降溫，可使上層平板玻璃和下層平板玻璃熔接在一起；冷卻后對真空腔抽真空，然后將抽氣嘴封閉。完成制作過程。上述熔接和抽真空也可以在真空燒結(jié)爐中進行?，F(xiàn)有的真空平板玻璃存在如下的不足之處其一，由于封邊焊料在加溫到350°C左右后處于熔融態(tài)，其具有流淌并攤布于玻璃表面的趨勢，因此其厚度有限，限制了真空腔的厚度，目前的真空腔厚度只能做到O. 2^0. 5mm。真空腔的厚度決定了真空平板玻璃的隔音和隔熱性能，真空腔越厚，其隔音隔熱性能越好。盡管目前的真空平板玻璃的隔音隔熱效果遠好于非真空的雙層玻璃，但由于真空腔厚度只有O. 2^0. 5mm，其隔音、隔熱效果有待進一步提高。其二，隨著時間的推移，真空會逐步被滲透進入真空腔的空氣所破壞，為延緩這一進程，通過消氣片可將滲透進真空腔的空氣吸收。為保持真空腔內(nèi)的真空長時間不會被破壞，消氣片的體積不宜做得太小，現(xiàn)有技術(shù)中，為能在高度只有O. 2 O. 5mm的空間內(nèi)順利放入足夠大的消氣片，一般需要在上層平板玻璃和下層平板玻璃上預先加工出凹槽，這樣做會降低玻璃的局部強度，且制作過程比較麻煩。其三，在燒結(jié)過程中，由于焊料具有流淌的特性，在上層平板玻璃和下層平板玻璃的擠壓下，會使得封邊內(nèi)側(cè)不齊，易出現(xiàn)不規(guī)則波浪形或鋸齒狀的封邊，影響美觀。其四，由于上層平板玻璃上設(shè)有抽氣嘴，該真空平板玻璃制造時，不能直接堆疊放置，兩塊真空平板玻璃疊放時，需要以支撐件支撐起來，避免壓壞抽氣嘴，因此，其生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種六面體真空玻璃，使其具有優(yōu)于現(xiàn)有真空平板玻璃的隔音隔熱效果，且其外形美觀，放置消氣片方便。本發(fā)明的目的之二是提供一種上述六面體真空玻璃的制造方法。本發(fā)明的目的之一是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種六面體真空玻璃，其結(jié)構(gòu)包括上層平板玻璃和下層平板玻璃，所述上層上層平板玻璃和下層平板玻璃之間設(shè)置有若干支撐柱，上層平板玻璃和下層平板玻璃周邊之間設(shè)有玻璃隔離圈，玻璃隔離圈的上表面和上層平板玻璃之間、玻璃隔離圈的下表面和下層平板玻璃之間分別設(shè)有燒結(jié)的封邊焊料，玻璃隔離圈、上層平板玻璃和下層平板玻璃圍合成真空腔；所述真空腔經(jīng)封閉的抽氣嘴與外界隔離。本發(fā)明的六面體真空玻璃由于其厚度大，呈六面體狀態(tài)，因此,可稱為六面體真空玻璃；而現(xiàn)有技術(shù)中的真空平板玻璃，由于其厚度小，呈片狀。通過設(shè)置玻璃隔離圈，使得六面體真空玻璃中的真空腔厚度加大，相應地支撐柱的高度也增加，可以將真空腔的厚度做到3 30mm，甚至更厚，玻璃隔離圈的材質(zhì)保證了其本身不易滲漏氣體，玻璃隔離圈是有機材料不能取代的，有機材料會揮發(fā)氣體，破壞真空，相反，玻璃材料卻可以有效密封，因此，只要處理好封邊焊料及抽氣嘴，使其密封良好，就能更加有效地長時間保持真空腔的高真空狀態(tài)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
O由于真空腔厚度大，因此隔音、隔熱效果更好，聲波的傳遞主要倚靠玻璃、支撐柱、玻璃隔離圈的振動傳遞的，由于支撐柱、玻璃隔離圈的厚度大，振動波不易穿透，因此，其隔音效果更好；真空玻璃對流傳熱系數(shù)很小，可以忽略不計，因此，熱能的傳遞主要倚靠輻射和傳導，同樣，也是因為支撐柱、玻璃隔離圈的厚度大，能傳導并穿透六面體真空玻璃的熱量較少，因此，其隔熱效果也優(yōu)于現(xiàn)有的平板真空玻璃。2 )在燒結(jié)過程中，封邊焊料熔化并有一定的流動性，但由于其粘度較大，在不受擠壓的情況下，其表面也具有一定的収縮趨勢，現(xiàn)有的真空平板玻璃在燒結(jié)過程中，上層平板玻璃和下層平板玻璃擠壓封邊焊料，使其內(nèi)側(cè)呈不規(guī)則的波浪形或呈鋸齒狀。而本發(fā)明中，燒結(jié)時的封邊焊料受擠壓向玻璃隔離圈的內(nèi)外兩側(cè)流動，其內(nèi)側(cè)流動到玻璃隔離圈的內(nèi)側(cè)邊緣時則不再受到擠壓，在該位置，封邊焊料在表面張力的作用下，會收縮成弧形，即使封邊焊料有局部不均勻分布的情況，也不會出現(xiàn)明顯的不規(guī)則波形，封邊焊料燒結(jié)后的內(nèi)側(cè)邊緣整齊，其外觀更加美觀。3)由于真空腔的厚度大，因此可以放置更大體積的消氣片，消氣片可以吸收更多空氣，使得六面體真空玻璃可以更長時間地保持高真空狀態(tài)。消氣片放置方便，容量大。4)真空腔的厚度主要取決于玻璃隔離圈的厚度和支撐柱的高度，因此，在設(shè)置封邊焊料的厚度時，只需要考慮是否能密封良好即可，而不需要考慮設(shè)置多大的量才能滿足厚度要求，因此，本發(fā)明的六面體真空玻璃的制造更加方便，對于不同真空腔厚度的六面體真空玻璃而言，其封邊焊料的使用量可以使一樣的，不需要根據(jù)根據(jù)真空腔的厚度調(diào)整封邊焊料的使用量。本發(fā)明的六面體真空玻璃可用于各種需要隔音、隔熱的場所。為進一步保證支撐柱和玻璃隔離圈均能支撐良好，且封邊焊料的使用量較小，所述支撐柱的高度與玻璃隔離圈的厚度之差為(TO. 3mm。抽氣嘴封閉后，釋放真空，外界氣壓作用在上層平板玻璃和下層平板玻璃上，使其適度變形，使上層平板玻璃和下層平板玻璃夾持住支撐柱，保證了支撐柱固定良好，同時上層平板玻璃和下層平板玻璃變形量不至過大。本發(fā)明的優(yōu)選方案是所述玻璃隔離圈的厚度為3 30mm。在該范圍內(nèi)，既能起到良好的隔音隔熱效果，同時也使本發(fā)明的六面體真空玻璃不至于太笨重。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述抽氣嘴設(shè)置在玻璃隔離圈側(cè)面。當抽氣嘴設(shè)置在玻璃隔離圈側(cè)面時，上層平板玻璃和下層平板玻璃表面沒有突出物，可以直接堆疊放置在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，有效利用了真空燒結(jié)爐內(nèi)的有限空間，一次性可以生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，提高了生產(chǎn)效率。同時，也方便了燒結(jié)后對抽氣嘴進行封閉處理。當然，所述抽氣嘴也可以和現(xiàn)有技術(shù)相同，設(shè)置在上層平板玻璃上。本發(fā)明的目的之二是提供上述六面體真空玻璃的制造方法，其包括如下步驟
1)裁切等厚度的玻璃條，然后在熔融態(tài)下折彎或熔接成玻璃隔離圈，該玻璃隔離圈的四邊長度與上層平板玻璃和下層平板玻璃周邊長度相對應；
2)設(shè)置抽氣嘴，所述抽氣嘴設(shè)置在上層平板玻璃上或設(shè)置在玻璃隔離圈側(cè)面；
3)在玻璃隔離圈上表面或下表面設(shè)置封邊焊料，封邊焊料的堆積高度優(yōu)選為
O.2 3_ ；
4)將玻璃隔離圈放置在下層平板玻璃上，使玻璃隔離圈周邊與下層平板玻璃對應，在下層平板玻璃上放置支撐柱和消氣片；
5)將上層平板玻璃擱置在玻璃隔離圈上；
6)送入真空燒結(jié)爐燒結(jié)，同時抽真空,再將抽氣嘴封閉；
7 )逐步降溫后，釋放真空，再取出成品。為方便將抽氣嘴設(shè)置在玻璃隔離圈側(cè)面，可采用兩種方案，其一，上述步驟2)中在玻璃隔離圈上預留搭口，在搭口內(nèi)放置抽氣嘴，再將抽氣嘴與玻璃隔離圈熔接。其二，在步驟2)中在玻璃隔離圈上預留搭口，在搭口內(nèi)放置抽氣嘴，再以封邊焊料材料將抽氣嘴與玻璃隔離圈之間的間隙填滿。該方案的前提下，可將多塊未燒結(jié)的六面體真空玻璃堆疊放置后送入真空燒結(jié)爐燒結(jié)?？商岣呱a(chǎn)效率。使用上述方法制造六面體真空玻璃，其封邊焊料的內(nèi)側(cè)邊緣在燒結(jié)后整齊美觀，封邊焊料的用量少，整體上制造方便；所獲得的六面體真空玻璃隔音、隔熱效果好。


圖I為本發(fā)明的一種六面體真空玻璃的爆炸圖。圖2為一種六面體真空玻璃的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為抽氣嘴與本玻璃隔離圈的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖2中A的局部放大圖。圖5為另一種六面體真空玻璃的爆炸圖。其中，I上層平板玻璃，2玻璃隔離圈，3消氣片，4支撐柱，5下層平板玻璃，6抽氣嘴，7搭口，8封邊焊料。
具體實施例方式實施例I
如圖I一4所示，為一種六面體真空玻璃，包括上層平板玻璃I和下層平板玻璃5，上層平板玻璃I和下層平板玻璃5均呈矩形，上層上層平板玻璃I和下層平板玻璃5之間設(shè)置有若干支撐柱4，支撐柱4可均勻分布，為減小傳熱系數(shù)，支撐柱4可以由石英制成，上層平板玻璃I和下層平板玻璃5周邊之間設(shè)有玻璃隔離圈2，支撐柱4的高度與玻璃隔離圈2的厚度之差為O O. 3mm,玻璃隔離圈2的厚度優(yōu)選為3 30mm,例如選擇3mm、8mm、12mm、20mm、30mm等，該尺寸范圍的玻璃隔離圈2制造方便，有標準厚度規(guī)格的玻璃用于制造玻璃隔離圈，其制造方便。玻璃隔離圈2的上表面和上層平板玻璃I之間、玻璃隔離圈2的下表面和下層平板玻璃5之間分別設(shè)有燒結(jié)的封邊焊料8，封邊焊料8的使用材料與現(xiàn)有技術(shù)中的封邊焊料8的材料相同；玻璃隔離圈2、上層平板玻璃I和下層平板玻璃5圍合成真空腔；真空腔經(jīng)封閉的抽氣嘴6與外界隔離，該抽氣嘴6設(shè)置在玻璃隔離圈2側(cè)面。上述六面體真空玻璃通過如下步驟制得
1)裁切等厚度的玻璃條，然后在熔融態(tài)下折彎或熔接成玻璃隔離圈2，該玻璃隔離圈2的四邊長度與上層平板玻璃I和下層平板玻璃5周邊長度相對應；玻璃隔離圈2的厚度為3 30mm,寬度為8 30mm; 2)在玻璃隔尚圈2側(cè)面設(shè)置抽氣嘴6,設(shè)置抽氣嘴6時,可在玻璃隔尚圈2上預留搭口7，在搭口 7內(nèi)放置抽氣嘴6，再將抽氣嘴6與玻璃隔離圈2熔接；也可以不采用熔接方式，直接以封邊焊料材料將抽氣嘴6與玻璃隔離圈2之間的間隙填滿，在后續(xù)的燒結(jié)中步驟中一次性燒結(jié)封閉；
3)在玻璃隔離圈2上表面或下表面設(shè)置封邊焊料8，封邊焊料8的堆積高度為
O.2^0. 5mm ;整體上封邊焊料8的堆積高度應四周均勻堆積，為增強附著力，可呈梯形堆積在玻璃隔離圈2表面。4)將玻璃隔離圈2放置在下層平板玻璃5上，使玻璃隔離圈2周邊與下層平板玻璃5對應，在下層平板玻璃5上放置支撐柱4和消氣片3 ;支撐柱4最好是呈陣列均勻放置。5)將上層平板玻璃I擱置在玻璃隔離圈2上；
6)送入真空燒結(jié)爐燒結(jié)，同時抽真空,再將抽氣嘴6封閉；抽氣嘴6封閉方法與現(xiàn)有技術(shù)相同，采用局部加溫燒熔后閉合即可；燒結(jié)時，可以將多塊未燒結(jié)的六面體真空玻璃堆疊放置后送入真空燒結(jié)爐燒結(jié)；也可以單塊六面體真空玻璃進行燒結(jié)；
7)逐步降溫后，釋放真空，再取出成品。降溫宜緩慢降溫，避免各部件產(chǎn)生較大的內(nèi)應力，釋放真空也應緩慢進行，避免玻璃撞擊支撐柱4而導致?lián)p壞。該六面體真空玻璃的真空腔厚度大，隔音、隔熱效果好，燒結(jié)時封邊焊料8的內(nèi)側(cè)邊緣8a位置収縮成弧形，其外觀更加整齊美觀。消氣片3放置方便，容量大。封邊焊料8的使用量不需要根據(jù)根據(jù)真空腔的厚度調(diào)整。實施例2
如圖5所示，為又一種六面體真空玻璃，包括上層平板玻璃I和下層平板玻璃5，所述上層上層平板玻璃I和下層平板玻璃5之間設(shè)置有若干支撐柱4，上層平板玻璃I和下層平板玻璃5周邊之間設(shè)有玻璃隔離圈2，玻璃隔離圈2的上表面和上層平板玻璃I之間、玻璃隔離圈2的下表面和下層平板玻璃5之間分別設(shè)有燒結(jié)的封邊焊料8，玻璃隔離圈2、上層平板玻璃I和下層平板玻璃5圍合成真空腔；所述真空腔經(jīng)封閉的抽氣嘴6與外界隔離，所述抽氣嘴6設(shè)置在上層平板玻璃I上。該六面體真空玻璃可按如下步驟進行制造
1)裁切等厚度的玻璃條，然后在熔融態(tài)下折彎或熔接成玻璃隔離圈2，該玻璃隔離圈2的四邊長度與上層平板玻璃I和下層平板玻璃5周邊長度相對應；
2)上層平板玻璃I上設(shè)置抽氣嘴6；3)在玻璃隔離圈2上表面或下表面設(shè)置封邊焊料8，封邊焊料8的堆積高度為O. 2"O. 5mm ;可選擇O. 2mm,其封邊焊料材料用量小。4)將玻璃隔離圈2放置在下層平板玻璃5上，使玻璃隔離圈2周邊與下層平板玻璃5對應，在下層平板玻璃5上放置支撐柱4和消氣片3 ；
5)將上層平板玻璃I擱置在玻璃隔離圈2上；
6)送入真空燒結(jié)爐燒結(jié)，同時抽真空,再將抽氣嘴6封閉；
7)逐步降溫后，使封邊焊料8凝固后，再緩慢釋放真空，最后取出成品。
本發(fā)明并不局限于上述實施例，在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種六面體真空玻璃，包括上層平板玻璃和下層平板玻璃，所述上層上層平板玻璃和下層平板玻璃之間設(shè)置有若干支撐柱，其特征在于上層平板玻璃和下層平板玻璃周邊之間設(shè)有玻璃隔離圈，玻璃隔離圈的上表面和上層平板玻璃之間、玻璃隔離圈的下表面和下層平板玻璃之間分別設(shè)有燒結(jié)的封邊焊料，玻璃隔離圈、上層平板玻璃和下層平板玻璃圍合成真空腔；所述真空腔經(jīng)封閉的抽氣嘴與外界隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種六面體真空玻璃，其特征在于所述支撐柱的高度與玻璃隔離圈的厚度之差為(TO. 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種六面體真空玻璃，其特征在于所述玻璃隔離圈的厚度為3 30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項所述的一種六面體真空玻璃，其特征在于所述抽氣嘴設(shè)置在玻璃隔離圈側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項所述的一種六面體真空玻璃，其特征在于所述抽氣嘴設(shè)置在上層平板玻璃上。
6.一種如權(quán)利要求I所述的六面體真空玻璃的制造方法，其特征在于包括如下步驟 1)裁切等厚度的玻璃條，然后在熔融態(tài)下折彎或熔接成玻璃隔離圈，該玻璃隔離圈的四邊長度與上層平板玻璃和下層平板玻璃周邊長度相對應； 2)設(shè)置抽氣嘴，所述抽氣嘴設(shè)置在上層平板玻璃上或設(shè)置在玻璃隔離圈側(cè)面； 3)在玻璃隔離圈上表面或下表面設(shè)置封邊焊料； 4)將玻璃隔離圈放置在下層平板玻璃上，使玻璃隔離圈周邊與下層平板玻璃對應，在下層平板玻璃上放置支撐柱和消氣片； 5)將上層平板玻璃擱置在玻璃隔離圈上； 6)送入真空燒結(jié)爐燒結(jié)，同時抽真空,再將抽氣嘴封閉； 7 )逐步降溫后，釋放真空，再取出成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的六面體真空玻璃的制造方法，其特征在于步驟2)中在玻璃隔離圈上預留搭口，在搭口內(nèi)放置抽氣嘴，再將抽氣嘴與玻璃隔離圈熔接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的六面體真空玻璃的制造方法，其特征在于步驟2)中在玻璃隔離圈上預留搭口，在搭口內(nèi)放置抽氣嘴，再以封邊焊料材料將抽氣嘴與玻璃隔離圈之間的間隙填滿。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的六面體真空玻璃的制造方法，其特征在于將多塊未燒結(jié)的六面體真空玻璃堆疊放置后送入真空燒結(jié)爐燒結(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的六面體真空玻璃的制造方法，其特征在于步驟3)中封邊焊料的堆積高度為O. 2^0. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了玻璃技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種六面體真空玻璃，包括上層平板玻璃和下層平板玻璃，所述上層上層平板玻璃和下層平板玻璃之間設(shè)置有若干支撐柱，上層平板玻璃和下層平板玻璃周邊之間設(shè)有玻璃隔離圈，玻璃隔離圈的上表面和上層平板玻璃之間、玻璃隔離圈的下表面和下層平板玻璃之間分別設(shè)有燒結(jié)的封邊焊料，玻璃隔離圈、上層平板玻璃和下層平板玻璃圍合成真空腔；所述真空腔經(jīng)封閉的抽氣嘴與外界隔離。該真空玻璃制造過程為制作玻璃隔圈→設(shè)置抽氣嘴→設(shè)置封邊焊料→放置平板玻璃及支撐柱→真空燒結(jié)→成品。該六面體真空玻璃裝置具有優(yōu)于現(xiàn)有真空平板玻璃的隔音隔熱效果，且其外形美觀，放置消氣片方便。
文檔編號C03B23/24GK102838270SQ20121031996
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者張瑞宏, 繆宏, 張劍峰, 金亦富, 王洪亮, 奚小波, 趙荔, 朱松, 王紅軍, 楊新春 申請人:揚州大學