无抽气口、无支撑物的真空玻璃及其制备方法

专利名称：无抽气口、无支撑物的真空玻璃及其制备方法
技术领域：
本发明涉及玻璃加工技术领域，尤其涉及一种真空玻璃及其制作方法。
背景技术：
现有真空玻璃的关键技术有一是抽气孔的设计及抽气管的密封和保护，二是支撑物的选择和布放，三是焊料的选择和封边。现有的真空玻璃有如下缺点(I)结构复杂、工艺繁琐玻璃打孔、制备和焊接抽气玻璃管、布放支撑物和吸气剂、周边涂敷低温玻璃焊料、加热周边封接、加热抽真空排气并封抽气口、抽气口保护、吸气剂解封等；(2)抽真空工艺复杂、生产效率很低由于抽气口很细，抽气速率小，生产效率低；两块玻璃形成的空间不易达到较高的真空度，从而降低真空玻璃的绝热、隔声效果，为提高绝热性能，不得不使用吸气剂，更增加了生产的复杂性和成本；(3)支撑物布放困难影响透明度和隔热、隔音性能；(4)封边质量不高封边是将低温玻璃焊料涂在两块玻璃的边缘接口处，在高温作用下利用毛细现象使烧熔后的玻璃焊料流入两块玻璃之间的缝隙中，实现封边，其主要问题是若玻璃焊料分布不均匀或内吸力不均、加热温度过高均会导致玻璃焊料的流入量不一致，从而造成真空玻璃边缘密封的参差不齐，气密性难以保证；上、下两块玻璃受力不均匀，力学强度不好，影响了真空玻璃的使用寿命；上、下两块玻璃因都是光面，易造成低温玻璃焊料附着力不好；(5)抽气口的最后密封和保护是技术上的一个难题和产品的一大弊端，这种先天性的结构缺陷所带来的问题，在后续工艺中无法根本解决。复杂的结构、繁琐的生产工艺是造成了现有真空玻璃的生产效率低、废品率高、生产成本和出售价格高居不下的根本原因。钢化玻璃是安全玻璃，只有钢化真空玻璃才能应用到高层建筑中，迄今为止钢化真空玻璃一直没有实现规模化生产。钢化真空玻璃制作的技术难题除了上述真空玻璃制作过程中共有的难题之外还具有如下困难1、固定厚度的支撑物无法适应钢化玻璃在热增强过程中因变形而导致的两片玻璃间的间隙的无规则变化，支撑物无法均匀承载大气压力，甚至无法定位而移动，在大气压力下玻璃受力不匀而破坏；2、加热封边过程中温度过高、时间过长，造成钢化玻璃应力松弛、强度下降，达不到钢化玻璃的要求。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于针对现有真空玻璃存在的缺陷，提供一种新型的真空玻璃、真空钢化玻璃及其制作方法，这种真空玻璃的制作方法工艺简单，所制备的真空玻璃和钢化真空玻璃能克服现有技术中的不足，可有效保证真空玻璃的气密性，并能增加透明度与强度以及隔热和隔音性能。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无抽气口、无支撑物的真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周边均有封边条框，所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于O. 3%,凸面朝向外侧。其中，所述凸面玻璃的弓形弯曲度，即凸面弓高与弦长之比优选为O. Γ0. 3%。其中，所述凸面玻璃的弓形弯曲度符合平板玻璃的标准，所述凸面玻璃属于平板玻璃。其中，所述上玻璃焊接面的周边至少有一个封边条框，所述下玻璃焊接面的周边至少有两个封边条框。其中，所述封边条框通过印刷或涂覆的方式制成，优选采用模板印刷低温玻璃粉制成，所述低温玻璃粉优选为市售的熔融温度为55(T750°C的玻璃釉料。其中，所述印刷方式是采用丝网印刷或模板印刷或打印机的方法，将低温玻璃粉印在玻璃上形成凸起于玻璃表面的凸棱。其中，所述封边条框采用模板印刷低温玻璃粉制备时，可以是一次印刷，也可以是多次印刷。其中，所述封边条框的高度优选为O. I 10mm，进一步优选为O. 5 2mm，宽度优选为O. 2 5mm,进一步优选为I 2mm。其中，所述低温焊料包括市售的低温玻璃焊料和低熔点金属或合金焊料，所述低温焊料优选融化温度为约450°C的无铅玻璃焊料，所述低熔点金属或合金焊料优选锡或锡合金、锌或锌合金、镁或镁合金，其形状或形态为膏状、粉末状、丝状或箔状。其中，所述凸面真空玻璃还可以包括一块平板玻璃，所述平板玻璃夹在所述上玻璃和所述下玻璃之间，所述上玻璃和所述下玻璃分别和所述平板玻璃形成两个封闭的真空层，所述平板玻璃的周边的下表面至少含有一个封边条框，上表面至少含有两个封边条框。为了解决上述技术问题，本发明提供了上述的凸面真空玻璃的制备方法，其包括
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，并随炉降至室温；
第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，两玻璃之间留有排气通道，然后送入真空封边炉中；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、升温至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。为了解决上述技术问题，本发明提供了上述的凸面真空玻璃的制备方法，当所述凸面真空玻璃为凸面钢化真空玻璃时，制备方法如下
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，随后进行风冷钢化；
第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，两玻璃之间留有排气通道，然后送入真空封边炉中；所述真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等，局部加热系统可以采用电阻加热、红外线加热、激光加热、电磁加热、微波加热等方式；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、先采用基础加热系统将所述真空封边炉内部以及上、下玻璃整体加热至一基础温度，再采用局部加热系统对玻璃周边位置进行局部加热，达到在短时间内将低温焊料加热至熔融的目的，从而达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。 本发明的有益效果
本发明的真空玻璃上、下玻璃为凸面玻璃，由于玻璃本身具有很高的抗压强度，所以依靠凸面玻璃的形状来抵抗大气压，可以不放或少放支撑物，不但简化真空玻璃的制作工艺、降低生产成本，使得真空玻璃的生产更为简便，而且可以提高真空玻璃的透明度、强度和隔热、隔音以及抗风压性能。真空玻璃上、下玻璃的周边含有封边条框，使得真空玻璃的封边更简便，上下封边条框的相互嵌合保证了玻璃在变形情况下的密封效果，封边条框与上下玻璃之间具有比低温焊接玻璃更高的结合强度，增大了上下玻璃之间密封面积和气密层厚度，解决了现有真空玻璃边缘的密封参差不齐的问题，大大加强了封接的附着力和附着强度，增加了上、下玻璃之间真空层的密封度，提高了真空玻璃的寿命，并可省去制作和密封难度极大的抽气口，实现了一步法批量化制备真空玻璃和钢化真空玻璃，促进了真空玻璃和钢化真空玻璃的工业化生产，极大地提高了真空玻璃的生产率和合格率、降低了真空玻璃的生产成本。


图I为本发明的具有一个真空层的凸面真空玻璃结构示意 图2为本发明的具有两个真空层的凸面真空玻璃结构示意 图中1.上玻璃，2.下玻璃，3.低温焊料，4.下玻璃上的封边条框，5.上玻璃的封边条框，6.中间玻璃。
具体实施例方式本发明提供了一种凸面真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周边均有封边条框，所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于O. 3%,凸面朝向外侧。所述凸面真空玻璃还可以包括一块平板玻璃，所述平板玻璃夹在所述上玻璃和所述下玻璃之间，所述上玻璃和所述下玻璃分别和所述平板玻璃形成两个封闭的真空层。所述凸面真空玻璃可以进一步包括多块平板玻璃，从而包含多个封闭的真空层。
凸面真空玻璃的上玻璃和下玻璃利用玻璃的凸面形状来抵抗大气压，使两块玻璃不会压合在一起、保持两玻璃之间的真空层，省去了制作和安装难度很大的支撑物；没有了支撑物的阻挡，真空玻璃的透明度和可视度更好；没有了支撑物的传导，真空玻璃的隔热和隔音性能更佳；凸面结构，使玻璃有更高的抗压强度和抗弯强度，真空玻璃的抗风压性能更好；凸面结构，使真空层有更大的空间，更能长时间保持真空状态、真空玻璃的寿命更长。所述真空玻璃的上、下两块凸面玻璃的弓形弯曲度不大于0.3%，优选为O. Γ0. 3%。所述上、下玻璃可以具有相同的弓高，也可以根据门窗框内外宽度的不同有不同的弓闻。所述上、下玻璃是通过平板玻璃制备而成的，其制备方法进一步包括在热弯炉内利用模具通过玻璃自身的重力或外加的压力将平板玻璃制备成凸面玻璃。所述制备方法进一步包括
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和尺寸切割所需要尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理，并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将处理后的两块平板玻璃分别装入成型模具、放入热弯炉内，升温至玻璃软化温度，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，随后将炉温降至室温，即获得形状为凸面玻璃的上、下玻璃。如果要获得上、下玻璃的材料为钢化玻璃，在所述第二步中，将处理后的两块平板玻璃分别装入成型模具、放入热弯炉内，升温至玻璃软化温度，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，随后进行风冷钢化，即获得形状为凸面玻璃、材料为钢化玻璃的上、下玻璃。所述玻璃软化温度优选为550°C 750°C。所述凸面真空玻璃的凸面弓高由玻璃的形状和大小及用途决定，在满足抵抗大气压和用途的前提下，弓高尽量小些，在大气压下近似平面为最佳，以获得较好的视觉效果以及减小所述真空玻璃的成本和占用的空间。所述低温焊料包括市售的低温玻璃焊料和低熔点金属或合金焊料，所述低温焊料优选融化温度为约450°C的无铅玻璃焊料，所述低熔点金属或合金焊料优选锡或锡合金、锌或锌合金、镁或镁合金。所述单个真空层的真空玻璃的形成采用一步法形成，所述一步法是直接在真空封边炉内高温封边完成，并可对真空玻璃进行批量处理。所述一步法进一步包括如下步骤
将下玻璃的两个封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，两玻璃之间留有排气通道，然后送入真空封边炉中；对真空封边炉抽真空至O. IPa以下、并加热使炉内温度升至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热，降低炉温至室温，所述低温焊料将上、下玻璃气密性的焊接在一起，从而获得所需要的凸面真空玻璃。所述两个真空层凸面真空玻璃的一步法形成步骤如下
将下凸面玻璃和中间平板玻璃焊接面的两个封边条框中间装入低温焊料，并将三块玻璃上下对齐叠放在一起，两两玻璃之间留有排气通道，然后送入真空封边炉中；对真空封边炉抽真空至O. IPa以下、并加热使炉内温度升至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将三块玻璃气密性地焊接在一起，打开炉门得到所需的凸面真空玻
3 ο所述封边温度优选为150 550°C，当采用低熔点金属或合金焊料时更进一步优选为290 350°C ;当采用低温玻璃焊料时更进一步优选为380 470°C，所述低温玻璃焊料优选熔化温度约为450°C的无铅玻璃焊料。当制备的是钢化玻璃时，优先选用低熔点金属或合金焊料，如锡或锡合金、锌或锌合金、镁或镁合金等，以选择较低的封边温度。当制备的是钢化玻璃时，为解决因焊接温度过高而退火的问题，真空封边炉可以具有基础加热系统和局部加热系统，基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等，将真空封边炉内部及玻璃加热至一基础温度；再利用电阻加热、红外线加热、·激光加热、电磁加热、微波加热等方式对玻璃的周边即封边位置进行局部加热，达到在短时间内将低温焊料加热至熔融的目的。所述基础加热温度的范围优选为280 320°C，熔融温度的范围优选为380 470。。。采用在真空封边炉内自动封边的方式，省去制作和密封难度很大的抽气口和抽气管，简化了工艺过程、减低了生产成本、缩短了生产周期、提高了生产效率。由于钢化和半钢化玻璃有更高的强度，所以在相同的形状和尺寸下，钢化或半钢化凸面玻璃的凸面弓高可以更小些，钢化或半钢化凸面玻璃可以更扁平些。由于利用具有上、下模具的成型模具、将玻璃夹在上、下模具之间依靠施加压力成型，所以凸面玻璃具有更规则的形状，并防止在钢化过程中的变形，所以封边更简单，密封性能和强度也更高。由于真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，可以使玻璃边缘的温度快速升温至焊接温度，而钢化或半钢化玻璃在较低的基础温度下、较长时间内和较高的局部温度、较短的时间内不会发生明显的退火现象，所以可以保证得到钢化或半钢化真空玻璃。没有了支撑物的阻挡，凸面真空玻璃的透明度和可视度更好；没有了支撑物的传导，凸面真空玻璃的隔热和隔音性能更佳。所述上、下玻璃的材料可以是普通玻璃、或是钢化玻璃、或是半钢化玻璃、或是低辐射玻璃、或是夹丝玻璃、或是压延玻璃、或是热熔玻璃，或是以上任两种或三种玻璃的组合，进一步优选为钢化玻璃、半钢化玻璃和低辐射玻璃。所述真空玻璃的形状和尺寸由真空玻璃的用途决定，在满足使用要求的前提下，其形状优选为方形或圆形。所述上玻璃中至少有一个封边条框，所述下玻璃中至少有两个封边条框。所述封边条框的高度优选为O. I IOmm,进一步优选为O. I Imm,宽度优选为O. 2 5mm,进一步优选为I 2_。所述封边条框上可以留有数个抽气孔，即垂直于封边条框、并沿封边条框均匀分布的凹槽或狭缝，数量由上、下玻璃的周长决定，间距约50 150mm为宜,在所述低温焊料熔化后能够封闭所述抽气孔；也可以不留抽气孔，利用低温焊料的凹凸不平的表面所形成的空隙作为抽真空的通道，但留有抽气孔会缩短抽真空的时间。
当含有两个和多个封边条框时，所述低温焊料在所述封边条框的中间或中间和外边，所述封边条框在具有两个真空层的凸面玻璃的中间平板玻璃的上表面时，与所述下玻璃的相同，在所述平板玻璃的下表面时，与所述上玻璃的相同。所述下玻璃的封边条框比所述上玻璃的封边条框多一个，即所述上玻璃至少含有一个封边条框，所述下玻璃至少含有两个封边条框，所述上玻璃的封边条框插在所述下玻璃的封边条框中间，所述上、下玻璃的封边条框相互嵌合在一起，对真空层实行迷宫式密封，所述封边条框在具有两个真空层的凸面玻璃的中间平板玻璃的上表面时，与所述下玻璃的相同，在所述平板玻璃的下表面时，与所述上玻璃的相同。封边条框的引入不仅可以限制低温焊料溶化后无规则的流动、使封边整齐好看，而且起到很好的支撑作用，使低温焊料保持一定的厚度、强化密封效果，更重要的是其加热温度高、与上下玻璃有更可靠的粘结，表面粗糙、与低温焊料有更牢固的结合，从而提高真空玻璃的气密性和可靠性。
·
采用封边条框，可以很容易利用低熔点金属或合金实现真空玻璃的金属钎焊，由于钎焊温度可选择的范围很大，所以不但可以整体加热玻璃、降低加热炉的造价和简化生产工艺，而且可以大幅度降低封边温度、缩短加热时间，从而降低生产成本、提高生产效率，更重要的是保证钢化或半钢化玻璃在加热过程中不会发生退火现象。所述封边条框通过压榨、蚀刻或印刷的方式制成，所述封边条框包括凸棱和凹槽，优选采用模板印刷低温玻璃粉制成。所述压榨方式是将平板玻璃装入内表面带有凹陷或凸起纹路的模具型腔内，经高温处理使玻璃软化后，对平板玻璃施加压力，在平板玻璃的周边形成凸棱和凹槽。所述蚀刻方式是公知的现有技术，利用丝网印刷方法将耐酸油墨印制在平板玻璃不需蚀刻的地方，用氢氟酸等腐蚀酸将平板玻璃上没有耐酸油墨处腐蚀出凹槽。所述印刷方式是采用丝网印刷或模板印刷或打印机的方法，将低温玻璃粉印在平板玻璃上形成凸起于平板玻璃表面的凸棱。所述封边条框采用模板印刷低温玻璃粉制备时，可以是一次印刷，也可以是多次印刷。制作封边条框的低温玻璃粉其熔融温度远高于封边用的低温玻璃焊料，不仅价格便宜、性能好，而且与玻璃有更好的结合强度；上下玻璃的封边条框互相嵌合后，不仅减少了封边低温玻璃焊料的用量、降低了对封边低温玻璃焊料的要求，而且增大了气密层厚度、提高了上下玻璃的封接强度，更重要的是可以解决因玻璃在钢化过程中产生的翘曲变形而带来的密封问题，从而提高产品的合格率。当制备的是钢化真空玻璃，为解决钢化真空玻璃封边时因焊接温度过高而退火的问题，可以采用低熔点金属或合金焊料。所述低熔点金属或合金焊料可以为锡或锡合金、锌或锌合金、铝或铝合金、镁或镁
口巫寸O本发明还提供了一种凸面真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的周边均有封边条框，所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于O. 3%，凸面朝向外侧。
所述具有一个封闭的真空层的凸面真空玻璃的制备方法如下
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，并随炉降至室温；
第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、升温至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封 边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述封边温度优选为150 550°C，当采用低熔点金属或合金焊料时更进一步优选为290 350°C ;当采用低温玻璃焊料时更进一步优选为380 470°C。本发明还提供了一种凸面真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃和平板玻璃，所述平板玻璃夹在所述上玻璃和所述下玻璃之间，所述上玻璃和所述下玻璃分别和所述平板玻璃形成两个封闭的真空层，所述上玻璃、所述下玻璃和所述平板玻璃的周边均有封边条框，所述上玻璃、所述下玻璃和所述平板玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于O. 3%，凸面朝向外侧；
所述具有两个封闭的真空层的凸面真空玻璃的制备方法如下
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的三块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，并随炉降至室温；
第三步，将获得的下玻璃和平板玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述三块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、升温至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将三块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述封边温度优选为150 550°C，当采用低熔点金属或合金焊料时更进一步优选为290 350°C ;当采用低温玻璃焊料时更进一步优选为380 470°C。本发明还提供了一种具有一个真空层的凸面真空玻璃的制备方法，其包括 第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻
璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，并随炉降至室温；第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、升温至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述封边温度优选为150 550°C，当采用低熔点金属或合金焊料时更进一步优选为290 350°C ;当采用低温玻璃焊料时更进一步优选为380 470°C。本发明还提供了一种具有两个真空层的凸面真空玻璃的制备方法，其包括 第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的三块平板玻
璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，并随炉降至室温；
第三步，将获得的下玻璃和平板玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述三块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、升温至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将三块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述封边温度优选为150 550°C，当采用低熔点金属或合金焊料时更进一步优选为290 350°C ;当采用低温玻璃焊料时更进一步优选为380 470°C。本发明还提供了一种凸面钢化真空玻璃，其包括钢化的上玻璃、钢化的下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的周边均有封边条框，所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于O. 3%，凸面朝向外侧；
所述具有一个封闭的真空层的凸面钢化真空玻璃的制备方法如下
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，随后进行风冷钢化；
第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；所述真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等，局部加热系统可以采用电阻加热、红外线加热、激光加热、电磁加热、微波加热等方式；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、先采用基础加热系统将所述真空封边炉内部以及上、下玻璃整体加热至一基础温度，再采用局部加热系统对玻璃周边位置进行局部加热，达到在短时间内将低温焊料加热至熔融的目的，从而达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述基础加热温度的范围优选为280 320°C，熔融温度的范围优选为380 470。。。本发明还提供了一种凸面钢化真空玻璃，其包括钢化的上玻璃、钢化的下玻璃和钢化的平板玻璃，所述平板玻璃夹在所述上玻璃和所述下玻璃之间，所述上玻璃和所述下玻璃分别和所述平板玻璃形成两个封闭的真空层，所述上玻璃、所述下玻璃和所述平板玻璃的周边均有封边条框，所述上玻璃、 所述下玻璃 和所述平板玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于O. 3%，凸面朝向外侧；
所述具有两个封闭的真空层的凸面钢化真空玻璃的制备方法如下
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的三块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将其中两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，随后进行风冷钢化；
第三步，将获得的下玻璃和平板玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述三块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；所述真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等，局部加热系统可以采用电阻加热、红外线加热、激光加热、电磁加热、微波加热等方式；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、先采用基础加热系统将所述真空封边炉内部以及上、下玻璃、中间平板玻璃整体加热至一基础温度，再采用局部加热系统对上、下玻璃周边位置进行局部加热，达到在短时间内将低温焊料加热至熔融的目的，从而达到封边温度，抽气孔消失，停止加热、随炉降温，低温焊料将三块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述基础加热温度的范围优选为280 320°C，熔融温度的范围优选为380 470。。。本发明还提供给了一种具有一个真空层的凸面钢化真空玻璃的制备方法如下 第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻
璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，随后进行风冷钢化；
第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；所述真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等，局部加热系统可以采用电阻加热、红外线加热、激光加热、电磁加热、微波加热等方式；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、先采用基础加热系统将所述真空封边炉内部以及上、下玻璃整体加热至一基础温度，再采用局部加热系统对玻璃周边位置进行局部加热，达到在短时间内将低温焊料加热至熔融的目的，从而达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述基础加热温度的范围优选为280 320°C，熔融温度的范围优选为380 470。。。本发明还提供了具有两个真空层的凸面钢化真空玻璃的制备方法如下
第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的三块平板玻
璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框；
第二步，将其中两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，随后进行风冷钢化；
第三步，将获得的下玻璃和平板玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述三块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；所述真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等，局部加热系统可以采用电阻加热、红外线加热、激光加热、电磁加热、微波加热等方式；
第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、先采用基础加热系统将所述真空封边炉内部以及上、下玻璃整体加热至一基础温度，再采用局部加热系统对上、下玻璃和中间的平板玻璃周边位置进行局部加热，达到在短时间内将低温焊料加热至熔融的目的，从而达到封边温度，抽气孔消失，停止加热、随炉降温，低温焊料将三块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。所述基础加热温度的范围优选为280 320°C，熔融温度的范围优选为380 470。。。以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。实施例I :参见图1，真空玻璃由上凸面玻璃I和下凸面玻璃2组成，在两块玻璃上均具有封边条框，两块玻璃的周边通过低温玻璃焊料3焊接在一起，中间为真空层。其制作方法如下首先根据所制作真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥后，在两块玻璃上利用印刷技术将低温玻璃粉膏印制成封边条框，其中上玻璃有一个封边条框、下玻璃有两个封边条框，上玻璃封边条框的大小介于下玻璃两个封边条框之间，上下玻璃合片后，上玻璃的封边条框能够嵌合于下玻璃的两个封边条框之间；其次将上述玻璃装入成型模具内，该成型模具具有上模具和下模具(即阳模和阴模)，玻璃夹在上模具和下模具之间，并能施压使上、下模具闭合，将装有玻璃的成型模具放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度650°C，依靠施加于成型模具上的压力使成型模具中的玻璃形成凸面，并随炉降至室温；再次将下玻璃的两个封边条框之间均匀涂满低温玻璃焊料，并将两块玻璃上下对齐叠放在一起、留有一定的抽气通道，送入真空封边炉中；最后一边抽真空、一边加热，抽真空至O. IPa以下、加热至低温玻璃焊料的熔融温度430°C以上，上玻璃的封边条框在重力的作用下嵌入下玻璃的两个封边条框之间，熔融的低温玻璃焊料将两块玻璃粘接在一起，停止加热、随炉降温，低温玻璃焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开炉门得到所需的真空玻璃。本发明的创新点在于真空玻璃利用玻璃的凸面形状来抵抗大气压，使两块玻璃不会压合在一起、保持两玻璃之间的真空层，省去了制作难度很大的支撑物；采用在真空炉内自动封边的方式，省去制作和密封难度很大的抽气口和抽气管，简化了工艺过程、减低了生产成本、缩短了生产周期、提高了生产效率；没有了支撑物的阻挡，真空玻璃的透明度和可视度更好；没有了支撑物的传导，真空玻璃的隔热和隔音性能更佳；没有了抽气口，真空玻璃的外观更漂亮、运输和安装更方便、失效率更低；凸面结构，使玻璃有更高的抗压强度和抗弯强度，真空玻璃的抗风压性能更好；凸面结构，使真空层有更大的空间，更能长时间 保持真空状态、真空玻璃的寿命更长，即使失去真空，其性能也优于一般的中空玻璃。封边条框的引入不仅可以限制低温玻璃焊料溶化后无规则的流动、使封边整齐好看，而且起到很好的支撑作用，使低温玻璃焊料保持一定的厚度、强化密封效果，更重要的是其加热温度高、与上下玻璃有更可靠的粘结，表面粗糙、与低温玻璃焊料有更牢固的结合，从而提高真空玻璃的气密性和可靠性。此外，封边条框也是一步法制备真空玻璃的关键。实施例2 :参见图1，两块玻璃为钢化玻璃或半钢化玻璃，其中一块还是低辐射玻璃，在两块玻璃上均具有封边条框，其制作方法如下首先根据所制作真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的一块平板玻璃和一块低辐射玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥后，在两块玻璃上利用丝网印刷技术将低温玻璃粉膏印制成封边条框，其中上玻璃有一个封边条框、下玻璃有两个封边条框，上玻璃封边条框的大小介于下玻璃两个封边条框之间，上下玻璃合片后，上玻璃的封边条框能够嵌合于下玻璃的两个封边条框之间；其次将两块玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550-750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，封边条框也处于软化熔融状态与玻璃粘结在一起，随即进行风冷钢化，得到钢化或半钢化玻璃；再次将下玻璃的两个封边条框之间均匀涂满低温玻璃焊料，并将两块玻璃上下对齐叠放在一起、留有一定的抽气通道，送入真空封边炉中，真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统；最后一边抽真空、一边利用基础加热系统加热,抽真空至O. IPa以下、基础温度升至300°C后，再利用局部加热系统如远红外线加热器将封边条框内的低温玻璃焊料加热至熔融温度430°C以上，上玻璃的封边条框在重力的作用下嵌入下玻璃的两个封边条框之间，熔融的低温玻璃焊料将两块玻璃粘接在一起，停止加热、随炉降温，低温玻璃焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开炉门得到所需的真空玻璃。制作封边条框的低温玻璃粉其熔融温度远高于封边用的低温玻璃焊料，不仅价格便宜、性能好，而且与玻璃有更好的结合强度；上下玻璃的封边条框互相嵌合后，不仅减少了封边低温玻璃焊料的用量、降低了对封边低温玻璃焊料的要求，而且增大了气密层厚度、提高了上下玻璃的封接强度，更重要的是可以解决因玻璃在钢化过程中产生的翘曲变形而带来的密封问题，从而提高产品的合格率。由于钢化和半钢化玻璃有更高的强度，所以在相同的形状和尺寸下，钢化或半钢化凸面玻璃的凸面曲率可以更大些。由于真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，可以使玻璃边缘的温度快速升温至焊接温度，而钢化或半钢化玻璃在较低的基础温度下、较长时间内和较高的局部温度、较短的时间内不会发生明显的退火现象，所以可以保证得到钢化或半钢化真空玻璃。实施例3 :参见图1，两块玻璃为钢化玻璃或半钢化玻璃，其中一块还是低辐射玻璃，在两块玻璃上均具有封边条框，其制作方法如下首先根据所制作真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的一块平板玻璃和一块低辐射玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥后，在两块玻璃上利用丝网印刷技术将低温玻璃粉膏印制成封边条框，其中上玻璃有一个封边条框、下玻璃有两个封边条框，上玻璃封边条框的大小介于下玻璃两个封边条框之间，上下玻璃合片后，上玻璃的封边条框能够嵌合于下玻璃的两个封边条框之间；其次将两块玻璃装入 模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550-750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，封边条框也处于软化熔融状态与玻璃粘结在一起，随即进行风冷钢化，得到钢化或半钢化玻璃；再次将下玻璃的封边条框之间装满金属焊料锡粉或铺上锡箔或锡丝，并使两块玻璃上下对齐叠放在一起且留有一定的抽气空隙，送入真空封边炉中；最后边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、升温至金属锡的熔点温度以上如240°C，金属锡就会融化，上玻璃的封边条框在重力的作用下嵌入下玻璃的封边条框之间，熔融的金属锡将两块玻璃粘接在一起；继续升温至300°C以上，高的温度更有利于玻璃吸附气体的解吸，上下玻璃之间解吸的气体可通过液体金属锡逸出，从而使上下玻璃之间达到更高的真空度；停止加热、随炉降温，金属焊料锡将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开炉门得到所需的真空玻璃。实施例4 :参见图2，三块玻璃为钢化玻璃或半钢化玻璃，其中一块还是低辐射玻璃，在三块玻璃上均具有封边条框，其制作方法如下首先根据所制作真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃和一块低辐射玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥后，在三块 玻璃的结合面上利用丝网印刷技术将低温玻璃粉膏印制成封边条框，其中上玻璃有一个封边条框、中间玻璃的上表面有两个封边条框下表面有一个封边条框、下玻璃有两个封边条框，上面的封边条框的大小介于下面的两个封边条框之间，上中下玻璃合片后，上面的封边条框能够嵌合于下面的两个封边条框之间；其次将上下两块玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，封边条框也处于软化熔融状态与玻璃粘结在一起，随即进行风冷钢化，得到带有封边条框的钢化或半钢化玻璃；中间玻璃直接进钢化炉，得到带有封边条框的钢化或半钢化玻璃；再次将中间玻璃和下玻璃的两个封边条框之间均匀涂满低温玻璃焊料，并将三块玻璃上下对齐叠放在一起，送入真空封边炉中，真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统；最后一边抽真空、一边利用基础加热系统加热，抽真空至O. IPa以下、基础温度升至300°C后，再利用局部加热系统如远红外线加热器将封边条框内的低温玻璃焊料加热至熔融温度450°C以上，上面的封边条框在重力的作用下嵌入下面的两个封边条框之间，熔融的低温玻璃焊料将三块玻璃粘接在一起，停止加热、随炉降温，低温玻璃焊料将三块玻璃气密性地焊接在一起，打开炉门得到所需的真空玻璃。所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同 变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种凸面真空玻璃，其特征在于，包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周边均有封边条框，所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于O. 3%,凸面朝向外侧。
2.如权利要求I所述的凸面真空玻璃，其特征在于所述上玻璃焊接面的周边至少有一个封边条框，所述下玻璃焊接面的周边至少有两个封边条框。
3.如权利要求I所述的凸面真空玻璃，其特征在于所述凸面真空玻璃还可以包括一块平板玻璃，所述平板玻璃夹在所述上玻璃和所述下玻璃之间，所述上玻璃和所述下玻璃分别和所述平板玻璃形成两个封闭的真空层。
4.如权利要求I所述的凸面真空玻璃，其特征在于所述凸面玻璃的弓形弯曲度为O. Γ0. 3%。
5.如权利要求I所述的凸面真空玻璃，其特征在于所述封边条框采用模板印刷低温玻璃粉制备。
6.如权利要求I所述的凸面真空玻璃，其特征在于所述封边条框的高度为O.5 2_，宽度为I 2mm。
7.如权利要求2所述的凸面真空玻璃，其特征在于所述上玻璃的封边条框嵌合在所述下玻璃的封边条框之间。
8.如权利要求I所述的凸面真空玻璃，其特征在于所述低温焊料包括低温玻璃焊料和低熔点金属或合金焊料。
9.权利要求I至8任一项所述的凸面真空玻璃的制备方法，其特征在于包括 第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框； 第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，并随炉降至室温； 第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，两玻璃之间留有排气通道，然后送入真空封边炉中； 第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、升温至低温焊料的熔融温度以上，达到封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。
10.权利要求I至8任一项所述的凸面真空玻璃的制备方法，其特征在于当所述凸面真空玻璃为凸面钢化真空玻璃时，制备方法如下 第一步，根据所需要制作的凸面真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃，进行磨边、倒角，清洗、干燥处理；并在玻璃的焊接面上利用模板印刷低温玻璃粉制备封边条框； 第二步，将两块处理后的玻璃装入模具、放在热弯炉中，升温至玻璃软化的温度550 750°C，依靠玻璃自身的重力或外加的压力使玻璃向下形成凸面，随后进行风冷钢化； 第三步，将第二步获得的玻璃的封边条框之间装入低温焊料，并将所述两块玻璃上下对齐叠放在一起，保证有一定的排气通道，然后送入真空封边炉中；所述真空封边炉具有基础加热系统和局部加热系统，基础加热系统可采用电阻加热的方式如电热丝、电热管、电热板等，局部加热系统可以采用电阻加热、红外线加热、激光加热、电磁加热、微波加热等方式； 第四步，对所述真空封边炉边抽真空、边加热，抽真空至O. IPa以下、先采用基础加热系统将所述真空封边炉内部以及上、下玻璃整体加热至一基础温度，再采用局部加热系统对玻璃周边位置进行局部加热，达到在短时间内将低温焊料加热至熔融的目的，从而达到 封边温度；低温焊料融化成液体，在玻璃自身重力的作用下，上、下封边条框互相嵌合在一起；停止加热、随炉降温，低温焊料将两块玻璃气密性地焊接在一起，打开真空封边炉的炉门得到所需的凸面真空玻璃。
全文摘要
本发明提供了一种无抽气口、无支撑物的真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的周边通过低温焊料焊接在一起，所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一个封闭的真空层，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述凸面玻璃的弓形弯曲度不大于0.3%，凸面朝向外侧。本发明的这种真空玻璃的制作方法工艺简单，所制备的真空玻璃和钢化真空玻璃能克服现有技术中的不足，可有效保证真空玻璃的气密性，并能增加透明度与强度以及隔热和隔音性能。
文档编号C03B23/24GK102951795SQ20121007562
公开日2013年3月6日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者戴长虹 申请人:戴长虹