專利名稱：玻璃焊料微波焊接條框封邊的凸面真空玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及玻璃的加工制造，尤其是制造一種真空玻璃。
背景技術(shù)：
真空玻璃是一種最好的節(jié)能玻璃產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于建筑物門窗、玻璃幕墻、冷藏柜和電冰箱等工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和居民日常生活用品中，是優(yōu)良的隔熱、隔音和裝飾材料。在真空玻璃的制作過程中，邊緣封接的結(jié)構(gòu)和技術(shù)是保證真空玻璃周邊不變形、不產(chǎn)生超標(biāo)應(yīng)力、不漏氣和保持鋼化玻璃特性的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)有真空玻璃的主要不足之處在于:一是結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，不適合于機(jī)械化、自動(dòng)化和批量化生產(chǎn)；二是封邊過程中抽氣困難、需要在玻璃上設(shè)置抽氣口，不適合于從玻璃的邊部直接抽氣；三是低溫焊料高溫熔化后易流失，影響密封的可靠性；四是鋼化玻璃不平整密封困難。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型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凸面玻璃，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利用微波焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個(gè)封閉的真空層。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(gè)封閉的真空層。所述凸面玻璃的凸面弓高不小于0.1mm,優(yōu)選為0.1 200mm。所述凸面玻璃是在熱彎爐或鋼化爐內(nèi)利用模具通過玻璃自身的重力或外加的壓力由平板玻璃制成的。所述真空層中，當(dāng)上、下玻璃的平面尺寸較小或者凸面弓高較大、能夠依靠玻璃自身的凸面形狀和強(qiáng)度抵抗大氣壓時(shí)，可以不設(shè)支撐物；當(dāng)上、下玻璃不能夠依靠自身的凸面形狀和強(qiáng)度抵抗大氣壓時(shí)，應(yīng)設(shè)置少量必要的支撐物，支撐物與玻璃一起共同抵抗大氣壓。所述支撐物由低溫玻璃、金屬、陶瓷、玻璃或塑料制成，優(yōu)選采用印刷低溫玻璃粉或低溫玻璃焊料制備，所述低溫玻璃粉的熔化溫度為550 750°C，所述低溫玻璃焊料的熔化溫度為350 550°C。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。所述支撐物為柱狀，或?yàn)闂l狀；當(dāng)支撐物印制在一塊玻璃上時(shí)，優(yōu)選為圓柱狀；當(dāng)支撐物同時(shí)印制在兩塊玻璃上時(shí)，優(yōu)選為長條狀，并垂直疊放。所述上、下玻璃均有條狀支撐物時(shí)，支撐物垂直疊放支撐，支撐物在熔融燒結(jié)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(shí)仍為點(diǎn)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(yīng)力，所以可以減少支撐物的數(shù)量，從而進(jìn)一步提高玻璃的透明度、隔熱和隔音性能。所述印刷方式包括模板印刷、絲網(wǎng)印刷和打印機(jī)打印等方式；所述印刷方式包括硬板(網(wǎng))印刷和軟板(網(wǎng))印刷，所述硬板(網(wǎng))主要是金屬材料制成的板、網(wǎng)，所述軟板(網(wǎng))主要是有機(jī)材料制成的板、網(wǎng)。所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時(shí)，優(yōu)選采用軟板(網(wǎng))印制；所述支撐物在玻璃鋼化后或封邊條框固化后印制時(shí)，優(yōu)選采用硬板(網(wǎng))印制，硬板(網(wǎng))印刷可以使支撐物的頂部處于一個(gè)平面上，以消除玻璃鋼化變形帶來對(duì)玻璃平整度的影響；當(dāng)所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時(shí)，優(yōu)選低溫玻璃粉制成；當(dāng)支撐物在玻璃鋼化后或封邊條框固化后印制時(shí)，優(yōu)選低溫玻璃焊料制成。所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時(shí)，在鋼化后或封邊條框固化后優(yōu)選進(jìn)行機(jī)械加工，如車削、研磨、拋光或激光雕刻等，使支撐物的頂部處于一個(gè)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(duì)玻璃平整度或形狀的影響。所述上玻璃焊接面的周邊至少有一個(gè)封邊條框，所述下玻璃焊接面的周邊至少有兩個(gè)封邊條框。所述封邊條框通過印刷或噴涂等方式制成，優(yōu)選采用絲網(wǎng)印刷低溫玻璃粉制成，所述低溫玻璃粉優(yōu)選為市售的熔融溫度為550 750°C的玻璃釉料；所述封邊條框制備時(shí)，可以是一次完成，也可以是多次完成。所述低溫玻璃粉含有吸波能力強(qiáng)的材料即吸波材料，所述吸波材料包括石墨粉、SiC粉、BaO粉和金屬粉等。所述印刷方式是采用絲網(wǎng)印刷或模板印刷或打印機(jī)等方法，將低溫玻璃粉印在玻璃上形成凸起于玻璃表面的凸棱。所述下玻璃的封邊條框比所述上玻璃的封邊條框多一個(gè)，即所述上玻璃至少含有一個(gè)封邊條框，所述下玻璃至少含有兩個(gè)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(duì)真空層實(shí)行迷宮式密封；所述封邊條框在具有兩個(gè)真空層的真空玻璃的中間玻璃的上表面時(shí)，與所述下玻璃的相同，在所述中間玻璃的下表面時(shí)，與所述上玻璃的相同。所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述低溫玻璃焊料的封接溫度范圍為350 550 0C，優(yōu)選為 380 450 °C。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(qiáng)化玻璃(包括物理強(qiáng)化和化學(xué)強(qiáng)化)、或是熱反射玻璃、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(jìn)一步優(yōu)選為鋼化或半鋼化玻璃、強(qiáng)化玻璃和低輻射玻璃，更進(jìn)一步優(yōu)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(qiáng)化玻璃的組合、鋼化或半鋼化玻璃與低福射玻璃的組合。所述鍍膜玻璃包括低輻射玻璃和熱反射玻璃等，所述鍍膜玻璃具有良好的吸波能力，能夠直接利用微波進(jìn)行加熱升溫。所述微波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(shí)現(xiàn)真空玻璃的批量化生產(chǎn)。所述微波爐為工業(yè)微波爐，具有真空系統(tǒng)；當(dāng)所述真空玻璃含有低輻射玻璃或熱反射玻璃等鍍膜玻璃時(shí)，可以依靠鍍膜玻璃和低溫焊料具有的良好吸收微波的能力這一特征，直接利用微波加熱升溫；當(dāng)所述真空玻璃不含低輻射玻璃或熱反射玻璃等鍍膜玻璃時(shí)，微波爐可加裝輔助加熱系統(tǒng)；輔助加熱系統(tǒng)可采用電阻加熱的方式如電熱絲、電熱管、電熱板等，或采用循環(huán)熱風(fēng)加熱的方式，或在爐膛中設(shè)置低溫吸收微波能力強(qiáng)的材料；當(dāng)所述真空玻璃含有低輻射玻璃或熱反射玻璃等鍍膜玻璃時(shí)，所述微波爐采用先輔助加熱再微波加熱的方式，也能進(jìn)一步減小玻璃所承受:的溫差和進(jìn)一步提聞加熱速度，提聞生廣效率和廣品質(zhì)量。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型發(fā)明的真空玻璃的上、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(jié)合強(qiáng)度，增大了上下玻璃之間密封面積和氣密層厚度，解決了現(xiàn)有真空玻璃邊緣的密封參差不齊的問題，大大加強(qiáng)了封接的附著力和附著強(qiáng)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，并可省去制作和密封難度極大的抽氣口，實(shí)現(xiàn)了一步法批量化制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后無規(guī)則的流動(dòng)、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(qiáng)化密封效果，可以為低溫玻璃焊料制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(duì)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(jié)，表面粗糙、與低溫焊料有更牢固的結(jié)合，從而提高真空玻璃的氣密性和可靠性。微波加熱的優(yōu)點(diǎn)是加熱速度快、降溫速度快，是常規(guī)加熱的幾倍或幾十倍，可以選擇性、且內(nèi)外同時(shí)均勻加熱低溫焊料，低溫焊料與玻璃相比重量極小、微波加熱又能降低低溫焊料的燒結(jié)溫度，所以能耗低，因而微波加熱具有節(jié)能、省時(shí)、高質(zhì)、高效的優(yōu)點(diǎn)；微波加熱能夠促進(jìn)分子的擴(kuò)散，所以微波加熱能夠降低燒結(jié)溫度或焊接溫度，更有利于鋼化或半鋼化玻璃的焊接；微波加熱可以使玻璃整體的溫度低于低溫焊料的溫度，能夠有效防止鋼化玻璃在封邊過程中的退火，所以可以直接生產(chǎn)鋼化或半鋼化真空玻璃；此外，微波加熱還能促進(jìn)玻璃表面所吸附的極性氣體分子如h20、CO2和CO等的解吸，從而進(jìn)一步提高真空玻璃的真空度和性能、延長真空玻璃的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型的凸面真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的具有單支撐物的凸面真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的具有雙支撐物的凸面真空玻璃結(jié)構(gòu)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。
具體實(shí)施方式
以下采用實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，借此對(duì)本實(shí)用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。實(shí)施例1:參見圖1，真空玻璃由上下兩塊玻璃組成，其中一塊是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制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(jìn)行磨邊、倒角、除膜，清洗、干燥后，在上玻璃上利用印刷技術(shù)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框，在下玻璃上利用聚酯絲網(wǎng)將含有吸波材料的低溫玻璃粉膏印制成封邊條框和支撐物,其中上玻璃有兩個(gè)封邊條框、下玻璃有三個(gè)封邊條框,上玻璃封邊條框的大小介于下玻璃封邊條框之間，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的封邊條框之間；其次將兩塊玻璃裝入模具、放在熱彎爐中，升溫至玻璃軟化的溫度550-750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，并隨爐降至室溫或急冷至室溫，使其得到強(qiáng)化；若封邊條框在燒結(jié)過程中形狀發(fā)生變化，可通過機(jī)械加工的方式如車削、研磨等使其平整；再次將下玻璃的封邊條框之間涂滿含有吸波材料的低溫玻璃焊料，將兩塊玻璃上下對(duì)齊疊放在一起，并留有抽氣通道，送入微波爐中；最后進(jìn)行抽真空和加熱操作，抽真空至0.1Pa以下，啟動(dòng)微波加熱，通過低輻射玻璃和低溫焊料吸收微波而緩慢升溫至低溫玻璃焊料的熔融溫度以上如400°C，低溫玻璃焊料熔融，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，熔融的將低溫玻璃焊料兩塊玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料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。實(shí)施例2:參見圖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，其制作方法如下:首先根據(jù)所制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(jìn)行磨邊、倒角、除膜，清洗、干燥后，在兩塊玻璃上利用印刷技術(shù)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框，其中上玻璃有一個(gè)封邊條框、下玻璃有兩個(gè)封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介于下玻璃兩個(gè)封邊條框之間，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的兩個(gè)封邊條框之間；其次將上玻璃裝入模具、放在熱彎爐中，升溫至玻璃軟化的溫度550-750 V，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，并隨爐降至室溫或急冷至室溫令其強(qiáng)化，得到具有封邊條框的上玻璃；將下玻璃裝入模具、送入鋼化爐中，在鋼化爐650 750°C的高溫作用下玻璃軟化，依靠施加在上模具上的壓力使玻璃向下依靠上下模具形成凸面，隨即進(jìn)行風(fēng)冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在上或下玻璃上采用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網(wǎng)或鋼板網(wǎng)印制支撐物，使支撐物的頂部在一個(gè)平面上，以消除玻璃變形對(duì)平整度的影響，支撐物為與凸面相適應(yīng)的圓形或橢圓形點(diǎn)陣排列，可分多次制備，以適應(yīng)凸面的空間變化；支撐物為圓柱狀，其高度略高于所處真空層的高度；再次將下玻璃的兩個(gè)封邊條框之間裝入低溫玻璃焊料，并將兩塊玻璃上下對(duì)齊疊放在一起，預(yù)留抽氣通道，送入微波爐中，微波爐具有輔助加熱系統(tǒng)，輔助加熱系統(tǒng)采用遠(yuǎn)紅外線加熱器；最后進(jìn)行抽真空和加熱操作，先利用輔助加熱系統(tǒng)遠(yuǎn)紅外線加熱器將爐膛的基礎(chǔ)溫度升至300°C后，再抽真空至0.1Pa以下，再利用微波加熱將封邊條框處的溫度局部加熱至380°C以上，達(dá)到低溫玻璃焊料的熔融溫度，低溫玻璃焊料熔化成液體，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的兩個(gè)封邊條框之間，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起，同時(shí)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，低溫玻璃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(jié)成一體，打開爐門得到所需的真空玻璃。實(shí)施例3:參見圖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，其制作方法如下:首先根據(jù)所制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(jìn)行磨邊、倒角、除膜，清洗、干燥后，在兩塊玻璃上利用尼龍絲網(wǎng)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框和支撐物，其中上玻璃有一個(gè)封邊條框、下玻璃有兩個(gè)封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介于下玻璃兩個(gè)封邊條框之間，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的兩個(gè)封邊條框之間；其次將兩塊玻璃分別裝入兩個(gè)成型模具內(nèi)，該成型模具具有上模具和下模具，玻璃夾在上模具和下模具之間，并能施壓使上、下模具閉合，從而使玻璃形成凸面；將裝有玻璃的成型模具放在鋼化爐中，升溫至玻璃軟化的溫度，依靠施加于成型模具上的壓力使成型模具中的玻璃形成凸面，隨即移去上模具并進(jìn)行風(fēng)冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在上下玻璃上采用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網(wǎng)或鋼板網(wǎng)印制支撐物，使支撐物的頂部在一個(gè)平面上，以消除玻璃變形對(duì)平整度的影響，支撐物為最小單元是等邊三角形的點(diǎn)陣排列，支撐物為長條狀，上下玻璃的支撐物互相垂直，上下玻璃合片后支撐物重疊為十字狀形；再次將下玻璃的兩個(gè)封邊條框之間裝滿含有吸波材料的低溫玻璃焊料，并將兩塊玻璃上下對(duì)齊疊放在一起且留有一定的抽氣空隙，送入微波爐中；最后進(jìn)行抽真空和加熱操作，抽真空至0.1Pa以下，升溫至低溫玻璃焊料的熔融溫度以上如380°C，低溫玻璃焊料就會(huì)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，熔融的低溫玻璃焊料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，低溫玻璃焊料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。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種真空玻璃，其特征在于包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，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是普通玻璃或鍍膜玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料利用微波焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個(gè)封閉的真空層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于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(gè)封閉的真空層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃和所述下玻璃至少有一塊是鋼化或半鋼化玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空玻璃，其特征在于所述真空層中有支撐物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物在玻璃鋼化前或玻璃鋼化后制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物在固化后進(jìn)行機(jī)械加工。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物使用軟網(wǎng)或硬網(wǎng)制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃焊接面的周邊至少有一個(gè)封邊條框，所述下玻璃焊接面的周邊至少有兩個(gè)封邊條框。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述封邊條框通過印刷或噴涂低溫玻璃粉制備。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種真空玻璃其特征是上、下玻璃是凸面玻璃，上、下玻璃的周邊含有封邊條框，在微波爐內(nèi)利用低溫玻璃焊料將上下玻璃焊接在一起，通過上下封邊條框的相互嵌合保證了密封效果。該真空玻璃不但制作工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高，而且封接可靠、密封效果好。
文檔編號(hào)C03B23/24GK203159444SQ20122056948
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者戴長虹 申請(qǐng)人:青島理工大學(xué)