玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前建筑外墻保溫所用的材料分為A級保溫材料和B級保溫材料，A級保溫材料的防火性能好，但其保溫性能、耐水性能等都低于B級保溫材料，而且存在價(jià)格高、施工工藝復(fù)雜等問題級保溫材料具有成本低、保溫性能好、施工工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，但其耐久性不好、耐熱性能差、易燃燒，燃燒時(shí)不僅釋放出大量的有毒煙氣，而且能夠加速大火的蔓延，所以在高層建筑和公共建筑中禁止使用有機(jī)保溫材料用于外墻保溫。在燃燒性能達(dá)到A級標(biāo)準(zhǔn)的保溫材料中，主要是以礦物棉和巖棉為代表的無機(jī)材料，但現(xiàn)有國產(chǎn)品在吸水率、強(qiáng)度、耐候性等方面與建筑應(yīng)用要求有很大的差距，將其直接用于建筑墻體保溫，必將出現(xiàn)吸水、下墜、軟化等問題。此外，A級保溫材料成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機(jī)材料，施工工藝復(fù)雜施工費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出B級保溫材料的費(fèi)用，且其保溫性能差且能耗高，并不能滿足國家當(dāng)前節(jié)能減排的需要。
[0003]本專利申請人在2013年7月公開了一系列真空板及其制作方法，雖然解決了現(xiàn)有保溫材料存在的防火、保溫、使用壽命等方面的矛盾和問題，但是由于直接將金屬板焊接在一起，所以其邊部存在明顯的冷橋，使其保溫性能達(dá)不到最佳狀態(tài)。
[0004]石材具有良好的耐磨性和耐久性、經(jīng)加工后表面美觀富于裝飾性，是一種高檔的建筑裝飾材料，但其耐酸性能弱、保溫性能差、自重大，超薄石材的強(qiáng)度較低、與聚氨酯泡沫復(fù)合而成的保溫材料耐火性能不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在于針對現(xiàn)有建筑隔熱板、保溫板、真空絕熱板存在的缺陷，提供一種新型的玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板及其制作方法，這種玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板的制作方法工藝簡單，所制備的雙真空層石材復(fù)合真空板能克服現(xiàn)有隔熱板、真空絕熱板和保溫板的不足，可有效保證雙真空層石材復(fù)合真空板的氣密性、延長使用壽命，并能增加其強(qiáng)度以及隔熱、隔音、防火性能，同時(shí)還具有很好的裝飾效果O
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板，包括面板、連接層和真空腔，其特征在于所述面板為天然石材或人造石材，所述連接層將所述面板和所述真空腔連接為一個(gè)整體，所述真空腔由薄低碳鋼板焊接而成，所述面板和\或所述連接層為所述真空腔提供附加強(qiáng)度、保證真空腔在大氣壓下的平整性，所述真空腔在真空爐內(nèi)高真空、高溫下利用玻璃焊料焊接密封，所述低碳鋼板與所述玻璃焊料的熱膨脹系數(shù)相匹配，所述真空腔內(nèi)有一隔板，所述隔板將所述真空腔內(nèi)一分為二形成雙真空層，所述真空層內(nèi)有支撐物，所述支撐物是單獨(dú)制作的或是在真空腔或隔板上直接形成的。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板的制作方法，其特征在于包括以下步驟:
第一步，根據(jù)所需要制作的玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板的形狀和大小分別制作兩塊面板和兩塊用于形成真空腔的低碳鋼板和一塊隔板，將用于形成真空腔的兩塊低碳鋼板進(jìn)行折邊成型，并在兩塊低碳鋼板上制作支撐物，或?qū)⒅挝镏谱髟诟舭迳希?br> 第二步，先將兩塊低碳鋼板中的下低碳鋼板和\或隔板的焊接處涂覆玻璃焊料，并預(yù)留抽氣通道，再將隔板放在兩塊低碳鋼板之間上下對齊合在一起，然后送入連續(xù)式真空爐中；
第三步，先進(jìn)入真空爐的預(yù)抽室中，進(jìn)行預(yù)抽真空和預(yù)加熱；然后進(jìn)入真空爐的真空室中，進(jìn)一步提高真空度和加熱溫度，在真空度達(dá)到要求后，再升溫至焊接的溫度380-500°C，玻璃焊料熔化后將上下低碳鋼板以及隔板粘接在一起；隨后進(jìn)入真空爐的冷卻室中，玻璃焊料凝固后將真空腔氣密性地焊接密封；最后進(jìn)入真空爐的復(fù)合室中，先在真空腔的外表面上噴涂或鋪放連接層，再將面板覆蓋粘接在連接層上，出真空爐后得到玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板。
[0008]其中，所述玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板包括平面板、曲面板、彎折板、異形板等各種形式的板材。
[0009]其中，所述玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板有用于安裝用的連接件或凹槽等。
[0010]其中，所述玻璃焊接雙真空層石材復(fù)合真空板或真空腔的四周涂有密封膠或結(jié)構(gòu)膠。
[0011]其中，所述面板為天然石材或人造石材，所述天然石材包括花崗巖、大理石、砂巖、石灰?guī)r、火山巖等，所述人造石材包括聚酯型人造大理石、復(fù)合型人造大理石、硅酸鹽型人造大理石、燒結(jié)型人造大理石等；
進(jìn)一步，所述面板優(yōu)選超薄石材，以節(jié)省材料、降低成本、減小自重、增加安全性； 進(jìn)一步，所述面板是單一的石材，或是組合的石材；
進(jìn)一步，所述面板可以是同一種材料，也可以是兩種不同的材料。
[0012]其中，所述連接層為膠粘劑或塑料片材；
進(jìn)一步，所述膠粘劑包括有機(jī)膠、無機(jī)膠和復(fù)合膠粘劑，均為市售產(chǎn)品；所述有機(jī)膠包括熱固性膠、熱熔膠等，優(yōu)選耐高溫的膠粘劑，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂等；進(jìn)一步，所述塑料片材優(yōu)選耐高溫的熱塑性塑料，如聚酰胺、聚諷、PVB膜等。
[0013]其中，所述連接層可以是一至數(shù)層；
進(jìn)一步，所述連接層內(nèi)或所述連接層之間可以有加強(qiáng)層或加強(qiáng)物，如纖維、加強(qiáng)筋、力口強(qiáng)網(wǎng)、加強(qiáng)板等。
[0014]其中，所述連接層可以在抽真空前、或抽真空過程中、或抽真空后將面板與真空腔連接為一體。
[0015]其中，所述真空腔是由一塊或兩塊低碳鋼板焊接而成的氣密性腔體，所述低碳鋼板的C含量不大于0.06%,優(yōu)選搪瓷用低碳鋼板,厚度為0.3-3mm,優(yōu)選0.3_lmm。
[0016]其中，所述真空腔可以是一至數(shù)個(gè)，所述真空腔為兩個(gè)時(shí)，上下兩個(gè)真空腔沿下上表面的對角線錯(cuò)位疊放粘接，使其形成搭接邊，以減少所述復(fù)合真空板安裝時(shí)的邊部冷橋影響。
[0017]其中，所述真空腔的低碳鋼板可采用鏡面板、如其表面為高級的精整表面，或其內(nèi)表面經(jīng)過處理使其具有極低的輻射率、如鍍鋁膜等。
[0018]其中，所述真空腔的內(nèi)壁可以有隔熱、隔音的涂層；所述真空腔內(nèi)可以有吸氣劑，吸氣劑在高溫、高真空下自動激活。
[0019]其中，所述隔板為金屬板、玻璃板、陶瓷板或耐高溫的高聚物板。
[0020]其中，所述隔板可以與真空腔的內(nèi)壁焊接成一體，使真空腔形成兩個(gè)獨(dú)立的真空層；所述隔板也可以直接放在真空腔內(nèi)，使真空腔形成兩個(gè)聯(lián)通的真空層。
[0021 ] 其中，所述隔板為鏡面板或其表面鍍有低輻射膜。
[0022]其中，所述玻璃焊接是指利用玻璃焊料在高溫下將兩塊低碳鋼板焊接在一起，所述玻璃焊料選擇市售的低溫玻璃焊料，其焊接溫度一般為380-480°C，選擇低溫玻璃焊料有利于降低成本、提高產(chǎn)能等；所述玻璃焊接以及所述面板通過所述連接層與所述真空腔結(jié)合時(shí)，可以施加一定的壓力，即進(jìn)行壓力焊接，以使焊接和結(jié)合更加牢固可靠、真空腔和板面更加平整，并能消除因焊料厚度不均勻、真空腔表面不平整得不到支撐物均勻有效支撐而導(dǎo)致的封邊應(yīng)力；所述壓力大約為0.1MPa，所述施壓的方式可以采用機(jī)械施壓、氣壓或液壓等。
[0023]其中，所述焊接可以在真空爐內(nèi)進(jìn)行，也可以在真空爐外進(jìn)行，還可以先在真空爐外封邊、后在真空爐內(nèi)封口 ；所述封邊是將所述真空腔的周邊焊接在一起，所述封口是將預(yù)留在真空腔的表面或側(cè)面的抽氣口進(jìn)行焊接密封。
[0024]其中，所述真空爐包括預(yù)抽室、真空室、冷卻室和復(fù)合室等，所述預(yù)抽室是進(jìn)行初步的抽真空和加熱，預(yù)抽室的溫度為300-350°C、壓力為1-1OOOPa ;所述真空室是進(jìn)一步抽真空和加熱，并達(dá)到焊接所要求的真空度和溫度，真空室的溫度為350-380°C、壓力為0.001-0.1Pa ;所述冷卻室是使真空腔進(jìn)行冷卻，冷卻室的溫度為200-300°C、壓力為1-1OOOPa ;所述復(fù)合室是將面板通過連接層與真空腔復(fù)合在一起，復(fù)合室的溫度為50-200°C、壓力為 10-1000Pa。
[0025]其中，所述支撐物可以是單獨(dú)制作的支撐物，也可以是在制作真空腔的低碳鋼板上通過機(jī)械方法如沖壓所形成的凸起，如點(diǎn)、線等；
進(jìn)一步，所述支撐物單獨(dú)制作時(shí)，是采用金屬、玻璃、陶瓷、高聚物等材料制成的點(diǎn)、線或網(wǎng)等。
[0026]其中，所述支撐物有一至數(shù)層。
[0027]其中，所述支撐物可以直接制作在所述隔板上，也可以與所述真空腔的內(nèi)壁通過沖壓、滾壓以及焊接、粘接等方式形成一體。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明以玻璃焊接代替金屬(間)焊接，由于玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)只有金屬的1%甚至更小、所以可以很好地解決真空板的邊部冷橋問題，由于玻璃和金屬的材質(zhì)不同、所以玻璃焊接的真空板具有更好的隔音性能；以熱膨脹系數(shù)與玻璃焊料相匹配的低碳鋼板代替常用的金屬板，解決了玻璃與金屬之間