玻璃焊接有安装孔的金属真空复合绝热板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及真空绝热板，尤其涉及一种玻璃焊接有安装孔的金属真空复合绝热板及其制作方法。
【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。
[0004]真空板可以替代现有的保温板应用于要求隔热和隔音的场所，有的安装场所需要在保温板上打孔安装，而真空板在安装时显然无法在其上打孔，否则会破坏其真空。
【发明内容】
[0005]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有安装孔的金属真空复合绝热板及其制作方法，这种金属真空复合绝热板的制作方法工艺简单，所制备的金属真空复合绝热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绝热板的气密性、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。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃焊接有安装孔的金属真空复合绝热板，包括外壳、芯材、芯板和真空腔，其特征在于安装孔与抽气口合二为一，所述安装孔贯穿于整个复合板，所述外壳为低碳钢板或低碳钢复合板，所述芯材和芯板位于真空腔内，所述芯板和\或芯材为所述外壳提供附加强度、保证外壳在大气压下的平整性，所述真空腔是由外壳在常压高温下玻璃焊接封边、在真空下高温封口而形成的封闭腔体，所述低碳钢板与所述玻璃焊料的热膨胀系数相匹配；所述封口是将预制在外壳上的抽气口在真空炉中利用低温焊料根据液体密封原理自动密封，所述低温焊料包括低温金属和合金焊料。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃焊接有安装孔的金属真空复合绝热板的制作方法，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有安装孔的金属真空复合绝热板的形状和大小分别制作两块外壳板、一块芯板和芯材，将用于形成真空腔的两块外壳板进行折边成型、并制作抽气口，在各块板上制作安装孔，对芯材进行干燥或成型处理；
第二步，将芯材和芯板放入下外壳板所形成的空腔中，在下外壳板的焊接处涂覆玻璃焊料，再将两块外壳板上下对齐合在一起，然后送入封边加热炉中，通过玻璃焊料的加热熔化、降温凝固将两块外壳板的边部气密性地焊接在一起；
第三步，在抽气口处放置好低温焊料后送入真空炉中，先将真空炉升温至有利于排气的温度，再将真空炉抽真空至10Pa以下，然后将真空炉升温至封口的温度，低温焊料熔化将抽气口自动封闭，随炉降温、低温焊料凝固后对真空腔实现气密性焊接，打开真空炉得到玻璃焊接有安装孔的金属真空复合绝热板。
[0008]其中，所述玻璃焊接有安装孔的金属真空复合绝热板包括平面板、曲面板、弯折板、异形板等各种形式的板材。
[0009]其中，所述玻璃焊接有安装孔的金属真空复合绝热板还可以有用于安装用的连接件或凹槽或孔等。
[0010]其中，所述外壳为低碳钢板或复合板，其上面可以有装饰、防护层，如涂料、电镀层、氟碳漆和装饰板等；
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。
[0011]其中，所述芯材是无机保温材料，如玻璃纤维、珠光砂、珍珠岩、蛭石、气凝胶等。
[0012]其中，所述芯材内部可以有红外反射材料如铝箔片等，以减少辐射传热。
[0013]其中，所述芯材经过初步干燥、包装、抽真空后再放入所述外壳内，以减小外壳在大气压下的变形量、保持外壳的平整性。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]其中，所述芯板为金属板、玻璃板、陶瓷板或耐高温的高聚物板。
[0019]其中，所述芯板为镜面板或其表面镀有低辐射膜。
[0020]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、提高产能等；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芯材和芯板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。
[0021 ] 其中，所述抽气口或安装孔有一至数个。
[0022]其中，所述抽气口可以直接在外壳上冲压制成，也可以先制作好抽气口再焊接在夕卜壳上。
[0023]其中，所述封边加热炉或真空炉是间歇式生产的单体炉，或是连续式生产的隧道窑炉；所述封边加热炉的封边温度为360-500°C，优选为380-480°C ;所述真空炉的真空度为Ι-lOOPa，优选为5-50Pa ;所述真空炉的封口温度为150_450°C，优选为280_350°C。
[0024]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；金属真空复合绝热板主要由金属材料组成，芯材选用无机材料，所以具有很好的防火性能；金属真空复合绝热板由多种材料复合而成，所以不但厚度薄、重量轻，而且具有很高的机械强度?’金属真空复合绝热板其外壳通过芯板的增强使其在大气压力下保持平整性和光滑性