含有混合吸氣劑的真空絕緣玻璃(vig)窗單元以及制備其的方法
【專利說明】含有混合吸氣劑的真空絕緣玻璃(VIG)窗單元以及制備其的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種真空絕緣玻璃(VIG)窗單元以及制備VIG窗單元的方法。特別是，本發(fā)明涉及一種含有至少一個(gè)混合吸氣劑的VIG窗單元以及制備其的方法。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，VIG窗單元和/或制備其的方法中所使用的混合吸氣劑包括非蒸發(fā)性吸氣劑(NEG)材料和蒸發(fā)性吸氣劑(EG)材料兩者。在示例性實(shí)施例中，至少在吸氣劑激活/閃光之前，NEG材料可被混合吸氣劑中的EG材料覆蓋(直接或間接)。
[0002]背景和示例性實(shí)施例概述
[0003]真空絕緣玻璃(VIG)窗單元通常包括至少兩個(gè)分離的玻璃基片，其中附有排空的低壓空間/腔。上述基片由外邊緣密封互相連接并通常包括隔離片，位于玻璃基片之間，來保持玻璃基片之間的間距，防止由于基片之間的低壓排空的環(huán)境而造成玻璃基片損毀。一些示例性 VIG 配置在類似美國專利 Nos.5，657，607，5，664，395，5，657，607，5，902，652，6，506，472和6，383，580中被公開，在此其公開的內(nèi)容被納入此處作為參照。
[0004]圖1和圖2示出現(xiàn)有的VIG窗單元I和用于形成VIG單元I的元件。例如VIG單元I可包括兩個(gè)分離的玻璃基片2、3，其中附有排空的低壓空間/腔6。玻璃片或基片2、3由外邊緣密封4互相連接，其可由熔融焊料玻璃被制成。玻璃基片2、3之間可包括一組支承柱/隔離片5，鑒于基片2、3之間存在的低壓空間/間隙6，來維持VIG單元I的玻璃基片2、3的間距。
[0005]泵出管8可通過焊料玻璃9被氣密密封至空穴/孔10，從玻璃基片2的內(nèi)表面通向玻璃基片2外表面中的凹槽11底部，或選擇性地至玻璃基片2的外表面。真空被連接至泵出管8，將內(nèi)部腔6排空(例如泵送)至低于大氣壓的低壓。在腔6排空后，管8的部分(例如，頂端)被熔化來密封低壓腔/空間6中的真空。選擇性的凹槽11可用來固定密封的泵出管8。
[0006]如圖1-2中所示出的，吸氣劑12可包括在凹槽13內(nèi)，該凹槽配置在玻璃基片中的一個(gè)的內(nèi)表面中，例如，玻璃基片2。吸氣劑12可用來吸收和/或結(jié)合一些可能遺留在排空或密封的腔6中的殘余雜質(zhì)。該吸氣劑包括金屬混合物，可與氣體反應(yīng)，將氣體雜質(zhì)保持在吸氣表面和/或溶解該氣體。
[0007]在此公開的是一種用于提供VIG窗單元和/或制備VIG窗單元的方法中所使用的混合吸氣劑的技術(shù)。本發(fā)明涉及在一個(gè)VIG窗單元和/或制備該VIG窗單元的方法中所使用的至少一個(gè)混合吸氣劑。吸氣劑通常被分成兩大類:蒸發(fā)性吸氣劑(EG)和非蒸發(fā)性吸氣劑(NEG)。與EG型吸氣劑相比，NEG型吸氣劑一般具有更低的活化溫度。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，VIG窗單元和/或制備其的方法中所使用的混合吸氣劑包括EG和NEG材料兩者。在示例性實(shí)施例中，至少在吸氣劑激活/閃光之前，NEG材料可被混合吸氣劑中的EG材料覆蓋(直接或間接地)。
[0008]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提供一種制備真空絕緣玻璃(VIG)窗單元的方法，所述方法包括:配置基本平行的第一和第二基片(例如，含有玻璃的基片)，將多個(gè)隔離片和密封配置在所述第一和第二基片之間，并將位于所述基片之間的腔排空至低于大氣壓的壓力，且混合吸氣劑由所述第一基片支撐；所述混合吸氣劑包括非蒸發(fā)性吸氣劑(NEG)材料和蒸發(fā)性吸氣劑(EG)材料，所述EG材料至少部分地覆蓋所述NEG材料；以及激活所述混合吸氣劑。
[0009]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提供一種真空絕緣玻璃(VIG)窗單元，包括:平行的第一和第二基片；多個(gè)隔離片和密封，配置在所述第一和第二基片之間；腔，在低于大氣壓的壓力下，位于所述第一和第二基片之間；非蒸發(fā)性吸氣劑NEG材料，(直接或間接地)位于所述第一基片上；和從蒸發(fā)性吸氣劑(EG)材料蒸發(fā)及沉積的吸氣劑材料，(直接或間接地)位于所述第二基片之上，至少在所述NEG材料位置的對(duì)面區(qū)域中。
[0010]以下，有關(guān)示例性實(shí)施例將參照附圖對(duì)上述和其他實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說明，其中，一些視圖中相同的參照符號(hào)表示相同的元件。
[0011]附圖簡(jiǎn)要說明
[0012]圖1是示出現(xiàn)有的VIG單元的橫截面示圖；
[0013]圖2是圖1中現(xiàn)有的VIG單元的俯視圖；
[0014]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，閃光/激活混合吸氣劑的EG材料之前的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0015]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，EG材料的閃光/激活之前，可在圖3的VIG窗單元中使用的示例性混合吸氣劑的橫截面圖；
[0016]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，EG材料的閃光/激活之前，可在圖3的VIG窗單元中使用的又一個(gè)示例性混合吸氣劑的橫截面圖；
[0017]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，圖3-5的吸氣劑中的任何一個(gè)可配置在圓柱形容器中的俯視圖；
[0018]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，圖3-5的吸氣劑中的任何一個(gè)可配置在環(huán)形容器中的俯視圖；以及
[0019]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，閃光/激活圖3-6中任何一個(gè)的混合吸氣劑之后的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖。
[0020]示例性實(shí)施例的具體說明
[0021]在此參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，相同的參照符號(hào)表示相同的元件。應(yīng)理解，在此所述的實(shí)施例僅用于說明，并不局限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離后附的權(quán)利要求書的精神和范圍下可進(jìn)行各種修改。
[0022]在用于制備真空絕緣玻璃(VIG)窗單元的技術(shù)中，配置基本平行的第一和第二玻璃基片2、3，多個(gè)隔離片5和密封(例如，邊緣密封)4配置在第一和第二基片之間，并將位于基片2、3之間的腔6排空至低于大氣壓的壓力?；旌衔鼩鈩?2由基片2支撐，該混合吸氣劑包括非蒸發(fā)性吸氣劑(NEG)材料32a和蒸發(fā)性吸氣劑(EG)材料32b。在示例性實(shí)施例中，EG材料32b至少部分地覆蓋混合吸氣劑的NEG材料32a。在示例性實(shí)施例中，NEG材料32a和EG材料32b配置在由玻璃基片2支撐的容器38 (例如，金屬的或基本金屬的容器，適合通過線圈來加熱，可用于激活吸氣劑)中，在容器38中EG材料32b部分地或完全覆蓋NEG材料32a，從而NEG材料32a位于EG材料32b和容器38的底部38a之間。至少在激活/閃光之前，混合吸氣劑32可位于基片2中定義的凹槽14中。在密封材料(例如，熔塊)被加熱形成邊緣密封4后，以及用于排空腔6的排空過程期間和/或之后，足夠地加熱混合吸氣劑32，從而使其激活/閃光。在激活之前，整個(gè)吸氣劑32由基片2支撐，然后混合吸氣劑的激活/閃光使混合吸氣劑的至少一些EG材料32b蒸發(fā)，并直線對(duì)傳式沉積在相對(duì)的基片3(例如，基片3的內(nèi)部主表面上，和/或可以是基片3中定義的選擇性凹槽14’中)的至少一個(gè)表面上。優(yōu)選是，通過激光束和/或通過線圈輻射(例如，引導(dǎo)激光束穿過泵出管8來激活混合吸氣劑和/或從位于VIG單元外部的線圈將輻射引導(dǎo)至吸氣劑)來加熱混合吸氣劑32，從而執(zhí)行混合吸氣劑32的激活。優(yōu)選是，在腔6被排空至低于大氣壓的壓力的排空過程期間和/或之后執(zhí)行激活。在示例性實(shí)施例中，在腔6被排空的排空過程期間和/或之后執(zhí)行吸氣劑32的激活，從而該激活至少在腔6中的壓力下降到1χ10_2至IxlO _3毫巴或更低之后被執(zhí)行。由于在一些情況下，與EG材料相比，腔/空間6中的剩余氣體可更好地被NEG材料吸附，因此，NEG材料更有利。
[0023]吸氣劑32吸收和/或結(jié)合一些排空期間和/或之后可能遺留和/或存在于腔6中的殘留雜質(zhì)(例如，類似COjPN2的不良?xì)怏w)。位于便于說明，圖3-5中吸氣劑以非活性形式被示出。吸氣劑通常被分為兩大類:蒸發(fā)性吸氣劑(EGs)和非蒸發(fā)性吸氣劑(NEGs)。EGs通常包括一個(gè)或多個(gè)堿土金屬鈣，鍶，和/或特別是鋇。NEGs通常包括鈦，鋯，或其合金，具有選自鋁和第一過渡金屬中的一種或多種金屬。兩種吸氣劑類型，EGs和NEGs，需要通過加熱被激活，來進(jìn)行從吸氣劑表面去除各種氧化物、碳化物、和/或氮化物的操作，另外，阻止將被除去的氣態(tài)物質(zhì)吸附在吸氣劑表面。吸氣劑通常以非活性形式被制備和運(yùn)輸，且當(dāng)其被放置在排空的空間中時(shí)需要合適的激活/閃光熱處理。
[0024]在示例性實(shí)施例中，激活之前，混合吸氣劑32還可包括:位于NEG材料32a和EG材料32b之間的保護(hù)膜32c。保護(hù)膜32c可以是基本金屬的，并可具有或包括鋁、鎳、或上述的混合物。保護(hù)膜32c可以是單層膜，或是可包括第一和第二層，分別包括第一(例如，Al)和第二(例如，Ni)金屬。優(yōu)選是，激活吸氣劑使保護(hù)膜32c分解，變得明顯多孔和/或分裂。
[0025]參考圖3，示出示例性VIG窗單元I的橫截面示圖。VIG窗單元I可用于，例如，住宅，辦公樓，公寓樓，門，和/或類似，但不局限于此。VIG窗單元I包括隔開的第一和第二透明及基本平行的玻璃基片2、3，可通過邊緣密封4被互相連接，邊緣密封可以是，例如包括釩基或VBZ型的密封，或是焊接玻璃型的密封，但并不局限于此。示例性釩基或VBZ型的密封組合物在2012年I月20日提交的美國專利申請(qǐng)N0.