密封條封邊金屬焊接的平面雙真空層玻璃及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃深加工技術領域，尤其涉及一種密封條封邊金屬焊接的平面雙真空層玻璃及其制作方法。
【背景技術】
[0002]真空玻璃作為一種最具節(jié)能潛力的新型玻璃，經(jīng)過十幾年的研究和發(fā)展，現(xiàn)已實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，在許多領域尤其是建筑領域得到了較好的應用；但也存在著明顯的不足之處，主要是生產(chǎn)效率低、產(chǎn)能小、不能生產(chǎn)鋼化真空玻璃等，限制了其在更大范圍內的推廣應用；現(xiàn)有真空玻璃規(guī)模化生產(chǎn)是采用高溫(430-480°C)常壓下封邊、低溫(180-300°C)抽真空后封口的生產(chǎn)工藝，由于在封邊溫度下需要保溫一段時間、一般為15-20min，以使焊料充分熔化流動粘合進而獲得較高的封接強度和氣密性，所以在高溫和長時間作用下鋼化玻璃在封邊過程中就會退火，盡管可以把鋼化玻璃的初始應力做的很高但也只能得到半鋼化真空玻璃；鋼化真空玻璃不能生產(chǎn)的另一個主要原因是玻璃的平整度問題，玻璃在鋼化過程中會產(chǎn)生0.1-0.3%的變形，其形變量遠遠大于真空玻璃真空層的厚度，如果真空玻璃在生產(chǎn)過程中存在平整度不夠高(特別是鋼化玻璃)、焊料厚度不一致、封邊過程中加熱不均勻等因素就會導致封邊脫焊、氣密性不好而得不到真空玻璃，還會導致上下玻璃得不到支撐物充分而又均勻的支撐，抽真空后真空玻璃在大氣每平米約10噸壓力的作用下就會使玻璃的局部產(chǎn)生很大的應力，這些應力在玻璃的邊角處表現(xiàn)的更為明顯，而邊角處又是玻璃最薄弱的部位；在這些封邊應力的長期作用下，受力較大的真空玻璃就會發(fā)生破裂而導致?lián)p壞，不但影響真空玻璃的使用壽命，而且可能會帶來安全問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是在于針對現(xiàn)有真空玻璃存在的缺陷，提供一種密封條封邊金屬焊接的平面雙真空層玻璃及其制作方法，這種真空玻璃及其制作方法工藝簡單、生產(chǎn)效率高，所制備的鋼化真空玻璃不但能夠消除封邊應力而且能夠保持鋼化玻璃的鋼化特性，可大批量生產(chǎn)鋼化真空玻璃，并能增加其使用壽命。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種密封條封邊金屬焊接的平面雙真空層玻璃，包括上玻璃、中間玻璃和下玻璃，其特征在于所述上玻璃、中間玻璃和下玻璃是平面玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是普通玻璃或是鋼化玻璃或是半鋼化玻璃，所述上玻璃和中間玻璃的下表面周邊至少各有一條密封條，所述中間玻璃和下玻璃的上表面周邊至少有兩條密封條，上面的密封條插入下面的密封條之間；所述上玻璃和所述下玻璃與所述中間玻璃經(jīng)快速加熱后在高溫下合片、其周邊通過金屬焊料在真空爐內加壓下焊接在一起；通過熱壓焊接，消除玻璃的可變變形，使玻璃定型在使用狀態(tài)，減小和消除封邊應力；所述上玻璃和所述下玻璃與所述中間玻璃之間形成兩個封閉的真空層，所述真空層內有呈點陣排列的支撐物。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了上述平面雙真空層玻璃或鋼化平面雙真空層玻璃的制備方法，包括:
第一步，根據(jù)所需要制作的平面雙真空層玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的三塊平面玻璃，并對三塊玻璃進行磨邊、倒角、清洗和干燥處理；
第二步，在三塊玻璃的周邊和對應處制備密封條，上面的密封條能夠插入下面對應的密封條之間，并在至少一塊玻璃上制作支撐物、在金屬焊料接觸的密封條和玻璃的表面制作一層金屬漿料，隨后將三塊玻璃送入高溫爐或鋼化爐中進行高溫處理或鋼化處理；
第三步，將中間玻璃和下玻璃周邊的兩條密封條之間均勻涂布金屬焊料，上、中、下玻璃分別送入氣氛加熱爐中，采用快速加熱的方式，使上、中、下玻璃在0.5-30min內加熱至100-400°C、但低于焊料的熔化溫度5-50°C，將上、中、下玻璃在高溫下進行合片；
第四步，玻璃合片后送入真空爐的預抽室中進行預抽真空，預抽室的溫度與玻璃的溫度相近，但不低于玻璃的溫度，壓力為Ι-lOOPa，時間為0.5-5min ;預抽真空后的玻璃送入真空爐的真空室內，真空室的溫度與焊料的溫度接近，但低于焊料的溫度；真空室的壓力為0.01-0.1Pa,時間為0.5-5min ;然后開啟紅外線加熱器使焊料的溫度迅速升高至焊料的熔化溫度以上；焊料熔化后玻璃送入真空爐的加壓室中，在焊料熔化狀態(tài)下，對上、下玻璃進行加壓，使玻璃與焊料或支撐物均勻而又充分接觸，施加的壓力約為大氣的壓力、直至焊料凝固；加壓室的溫度低于焊料的熔化溫度20-100°C，加壓室的壓力為0.01-0.1Pa,時間為0.5-5min ;焊料初步凝固后，進入真空爐的冷卻室中，在冷卻室中還可以對玻璃繼續(xù)加壓，直至焊料完全凝固；冷卻室的溫度低于焊料的熔化溫度100-200°C，冷卻室的壓力為1-1OOOPa,時間為 0.5-5min ；
第五步，固化的焊料將玻璃氣密性地焊接在一起，得到真空玻璃；真空玻璃從冷卻室進入常壓冷卻爐中繼續(xù)冷卻至室溫。
[0006]其中，所述上玻璃和中間玻璃的下表面周邊至少含有一個密封條。
[0007]其中，所述下玻璃的周邊至少含有兩個密封條。
[0008]其中，所述上面的密封條與所述下面的密封條相對應，所述上面的密封條能夠插入所述下面的密封條之間。
[0009]其中，所述金屬焊料與所述玻璃或所述密封條之間有金屬漿料涂層，金屬漿料有助于金屬焊料與玻璃的緊密結合。
[0010]其中，所述上玻璃、所述中間玻璃和所述下玻璃是普通玻璃、或是鋼化玻璃、或是半鋼化玻璃。
[0011]其中，所述上玻璃、所述中間玻璃和所述下玻璃是普通玻璃、或是鍍膜玻璃、或是Low-E玻璃。
[0012]其中，所述中間玻璃可以有一至數(shù)塊。
[0013]其中，所述密封條采用印制、打印或機械噴涂低溫玻璃粉或玻璃油墨或金屬漿料等方式制備。
[0014]其中，所述金屬漿料，為市售的金屬漿料或電子漿料，如銀漿等。
[0015]其中，所述金屬焊料為低溫金屬焊料和合金焊料，所述金屬焊料和合金焊料的熔化溫度為150-480 0C，優(yōu)選為300-450 °C，所述材料均為現(xiàn)有的市售物品，如金屬錫及其合全坐
W.-rf* ο
[0016]進一步，所述金屬焊料的形狀為粉狀、條狀、片狀或塊狀、環(huán)狀、管狀或膏狀等或為熔化的液體。
[0017]其中，所述支撐物由金屬、陶瓷、玻璃或高分子聚合物、復合材料制成，優(yōu)選采用印制、點膠或噴涂玻璃油墨或聚合物制備；所述支撐物可以在玻璃鋼化前制備，也可以在玻璃鋼化后制備。
[0018]其中，所述支撐物有一層或兩層；所述支撐物印制在一塊玻璃上，或印制在兩塊玻璃上，普通真空玻璃優(yōu)選印制在一塊玻璃上，鋼化真空玻璃優(yōu)選印制在兩塊玻璃上；所述支撐物可以在常溫下制作，也可以在高溫下制作。
[0019]其中，所述支撐物為柱狀，或為條狀；當支撐物印制在一塊玻璃上時，優(yōu)選為圓柱狀；當支撐物同時印制在兩塊玻璃上時，優(yōu)選為長條狀，并垂直疊放。
[0020]其中，所述加熱爐是有中性或還原性氣體保護的氣氛加熱爐，所述中性或還原性氣體為氬氣、氮氣或氫氣等；所述加熱爐可以是間歇式加熱爐或是連續(xù)式加熱爐，優(yōu)選連續(xù)加熱爐。
[0021]其中，所述加熱爐可以具有一至數(shù)個加熱室，優(yōu)選3-5個加熱室，如所述上玻璃、中玻璃和下玻璃的快速加熱以及合片等工序優(yōu)選在各自的加熱室中進行，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量；所述加熱室的加熱系統(tǒng)可采用熱風加熱或電阻加熱(紅外加熱)的方式如電熱絲、電熱管、電熱板等，還可以采用微波加熱；優(yōu)選采用熱風與紅外線聯(lián)合加熱，紅外線優(yōu)選近紅外線和中紅外線，選擇性加熱金屬焊料，使玻璃的溫度低于金屬焊料的溫度，進一步保持鋼化玻璃的鋼化特性；在加熱Low-e玻璃時，也可以采用遠紅外線加熱，由于低輻射膜的存在，可以使玻璃的溫度明顯低于焊料的溫度；
進一步，所述上玻璃、中玻璃和下玻璃的快速加熱，是在較短的時間內，如0.5-30min,優(yōu)選0.5-10min,進一步優(yōu)選為0.5_3min,將所述上、中、下玻璃以及金屬焊料加熱至一設定的溫度，如100-500°C，優(yōu)選為180-480°C，從而不會導致鋼化玻璃明顯退火；
進一步，所述合片加熱室，是將所述上玻璃通過高溫真空吸盤、機械手等裝置，依靠測量、定位等控制系統(tǒng)在高溫下，如180-480°C，與所述下玻璃合在一起；
其中，所述真空爐是連續(xù)式真空爐，包括預抽室、真空室、加壓室和冷卻室等單元；玻璃的輸送優(yōu)選采用類似于鋼化爐的輥道結構。
[0022]其中，所述真空爐加壓室，是所述玻璃合片后在加壓室中進行加壓和冷卻，加壓目的是使消除所述上、下玻璃的可變變形，使所述上、下玻璃得到焊料或支撐物的充分而又均勻的支撐；所述加壓的壓力約為大氣的壓力，優(yōu)選為0.1MPa ;所述加壓可以采用機械加壓、氣壓、液壓等常用的加壓方式和相應的裝置；所述加壓的時間持續(xù)至焊料凝固定型為止，即所述上、下玻璃定型在使用狀態(tài)，從而消除封邊應力。
[0023]其中，所述真空爐加熱，可以采用紅外線加熱，也可以采用其他適當?shù)募訜嵫b置或加熱手段。
[0024]進一步，所述加熱，可以加熱玻璃整體，也可以局部加熱焊料。
[0025]其中，所述焊料的涂布可以采用點膠機進行。
[0026]其中，所述密封膠優(yōu)選有機密封膠，進一步優(yōu)選為熱熔膠、熱固膠或雙組份密封膠；所述保護套管由塑料或橡膠材料制成。
[0027]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明借鑒鋼化爐的快速加熱原理，分別對真空