玻璃焊接的金属真空复合板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑节能技术领域，尤其涉及一种玻璃焊接的金属真空复合板及其制作方法。
【背景技术】
[0002]目前建筑外墙保温所用的材料分为A级保温材料和B级保温材料，A级保温材料的防火性能好，但其保温性能、耐水性能等都低于B级保温材料，而且存在价格高、施工工艺复杂等问题级保温材料具有成本低、保温性能好、施工工艺成熟等优点，但其耐久性不好、耐热性能差、易燃烧，燃烧时不仅释放出大量的有毒烟气，而且能够加速大火的蔓延，所以在高层建筑和公共建筑中禁止使用有机保温材料用于外墙保温。真空绝热板近几年来被应用于建筑保温领域，其主要优点是属于A级保温材料、保温性能好、厚度薄、单位质量轻等，但也存在明显的缺点如真空袋气密性差、耐穿刺强度低、边部存在冷桥，真空衰减快、容易涨袋、保温寿命短等。因此，建筑保温需要研究开发保温性能好、使用寿命长的新型A级保温材料。
[0003]本专利申请人在2013年7月公开了一系列真空板及其制作方法，虽然解决了现有保温材料存在的防火、保温、使用寿命等方面的矛盾和问题，但是由于直接将金属板焊接在一起，所以其边部存在明显的冷桥，使其保温性能达不到最佳状态。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是在于针对现有建筑隔热板、保温板、真空绝热板存在的缺陷，提供一种新型的玻璃焊接的金属真空复合板及其制作方法，这种玻璃焊接的金属真空复合板的制作方法工艺简单，所制备的金属真空复合板能克服现有隔热板、真空绝热板和保温板的不足，可有效保证金属真空复合板的气密性、延长使用寿命，并能增加其强度以及隔热、隔音、防火性能，同时还具有很好的装饰效果。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃焊接的金属真空复合板，包括外壳、芯板和真空腔，其特征在于所述外壳为低碳钢板或低碳钢复合板，所述芯板位于所述外壳经密封焊接所形成的真空腔内，所述芯板为所述外壳提供附加强度、保证所述外壳在大气压下的平整性，所述真空腔在真空炉内高真空、高温下利用玻璃焊料焊接密封，所述低碳钢板与所述玻璃焊料的热膨胀系数相匹配，所述芯板至少有两块、所述芯板之间有支撑物，所述支撑物是单独制作的或是在所述芯板上直接形成的。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃焊接的金属真空复合板的制作方法，其特征在于包括以下步骤:
第一步，根据所需要制作的玻璃焊接的金属真空复合板的形状和大小分别制作两块外壳板和两块芯板，将外壳板进行折边成型、并在至少一块芯板上制作支撑物；
第二步，先将两块低碳钢板中的下低碳钢板的焊接处涂覆玻璃焊料，并预留抽气通道，芯板放在两块低碳钢板之间，再将两块低碳钢板上下对齐合在一起，然后送入连续式真空炉中；
第三步，先进入真空炉的预抽室中，进行预抽真空和预加热；然后进入真空炉的真空室中，进一步提高真空度和加热温度，在真空度达到要求后，再升温至焊接的温度380-500°C，玻璃焊料熔化后将低碳钢板的边部粘接在一起；最后进入真空炉的冷却室中，玻璃焊料凝固后将外壳气密性地焊接密封，出真空炉后得到玻璃焊接的金属真空复合板。
[0007]其中，所述玻璃焊接的金属真空复合板包括平面板、曲面板、弯折板、异形板等各种形式的板材。
[0008]其中，所述玻璃焊接的金属真空复合板有用于安装用的连接件或凹槽或孔或孔坐寸ο
[0009]其中，所述外壳为低碳钢板或低碳钢复合板，其上面可以有装饰、防护层，如涂料、电镀层、氟碳漆等；
进一步，所述外壳优选超薄板，以减轻重量和成本；
进一步，所述外壳可以是同一种材料，也可以是两种不同的材料。
[0010]其中，所述芯板为金属板、玻璃板、陶瓷板、塑料板或复合板，优选钢化玻璃板或铝合金板。
[0011]其中，所述芯板的表面可以镀有低辐射膜，如铝膜等。
[0012]其中，所述真空腔是由一块或两块低碳钢板焊接而成的气密性腔体，所述低碳钢板的C含量不大于0.06%,优选搪瓷用低碳钢板,厚度为0.3-3mm,优选0.3_lmm。
[0013]其中，所述真空腔可以是一至数个，所述真空腔为两个时，上下两个真空腔沿下上表面的对角线错位叠放粘接，使其形成搭接边，以减少所述真空复合板安装时的边部冷桥影响。
[0014]其中，所述真空腔的低碳钢板可采用镜面板、如其表面为高级的精整表面，或其内表面经过处理使其具有极低的辐射率、如镀铝膜等。
[0015]其中，所述真空腔的内壁可以有隔热、隔音的涂层；所述真空腔内可以有吸气剂，吸气剂在高温、高真空下自动激活。
[0016]其中，所述玻璃焊接是指利用玻璃焊料在高温下将两块低碳钢板焊接在一起，所述玻璃焊料选择市售的低温玻璃焊料，其焊接温度一般为380-480°C，选择低温玻璃焊料有利于降低成本、提闻广能等。
[0017]其中，所述玻璃焊接，可以施加一定的压力，即进行压力焊接，以使焊接和结合更加牢固可靠、真空腔和板面更加平整，并能消除因焊料厚度不均匀、真空腔表面不平整得不到支撑物均匀有效支撑而导致的封边应力；所述压力大约为0.1MPa，所述施压的方式可以采用机械施压、气压或液压等。
[0018]其中，所述真空炉包括预抽室、真空室、冷却室和复合室等，所述预抽室是进行初步的抽真空和加热，预抽室的温度为300-350°C、压力为1-1OOOPa ;所述真空室是进一步抽真空和加热，并达到焊接所要求的真空度和温度，真空室的温度为350-380°C、压力为0.001-0.1Pa ;所述冷却室是使真空腔进行冷却，冷却室的温度为200-300°C、压力为1-1OOOPa ;所述复合室是将面板通过连接层与真空腔复合在一起，复合室的温度为50-200°C、压力为 10-1000Pa。
[0019]其中，所述支撑物可以是单独制作的支撑物，也可以是在芯板上如通过机械方法冲压所形成的凸起，如点、线等；
进一步，所述支撑物单独制作时，是采用金属、玻璃、陶瓷、高聚物等材料制成的点、线或网等。
[0020]其中，所述支撑物有一至数层。
[0021]本发明的有益效果是:
本发明以玻璃焊接代替金属(间)焊接，由于玻璃的导热系数只有金属的1%甚至更小、所以可以很好地解决真空板的边部冷桥问题，由于玻璃和金属的材质不同、所以玻璃焊接的真空板具有更好的隔音性能；以热膨胀系数与玻璃焊料相匹配的低碳钢板代替常用的金属板，解决了玻璃与金属之间的焊接问题；在玻璃焊接时施加约一个大气压的压力，使玻璃焊料凝固后真空腔定型在使用状态，消除了封边应力，避免了真空板在使用过程中脆性玻璃焊料因受力不均而造成的损坏，从而保证了真空板的隔热性能和使用寿命；本发明的玻璃焊接的金属真空复合板主要由金属材料组成，芯板可选用无机材料或阻燃材料，所以具有很好的防火性能；本发明的玻璃焊接