真空玻璃产业化中的几个问题

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1、真空玻璃产业化中的几个问题一、质量控制　真空玻璃与中空玻璃相比在保温、隔热、隔声、防结露结霜、防风压等方面具有综合性能优势。以反映保温性能的传热系数（U值）为例，由表1实测结果可见，采用同种低辐射膜（辐射率0.2），真空玻璃传热系数比中空玻璃低20%以上，双真空玻璃的优势更为明显。由于真空玻璃很薄，总厚度甚至可以做到4mm，因此，便于和其它玻璃深加工技术结合制作出”夹层真空玻璃”、“真空+中空”等性能超群的组合玻璃表1  注：4表示4mm普通白玻4L表示4mm低辐射膜玻璃12A表示12mm空气层　应该强调指出，要生

2、产出性能达到上述指标的产品，必须有完善的工艺和相应的设备，并且要在严格的质量控制条件下才能达到。　以保温隔热性能为例。人们在生活中买保温瓶时很怕买到真空度不良或“漏气”的产品。真空玻璃相当于一个透明的平板保温瓶，其真空层只有0.1—0.2mm厚，每平方米真空玻璃真空容积很小，只比一个乒乓球大些，但其内表面积却超过2平方米。要得到好的保温性能，要求真空层压强长期保持在0.1Pa（百万分之一大气压）以下，此时空气分子平均自由程远大于真空层厚度，气体的热导和对流热导都可以忽略，只剩下两表面间的辐射热导和支撑物热导，这样才

3、能达到比中空玻璃优良的保温性能。这就要求真空玻璃内部的初始压强起码还要低一个数量级，达到0.01Pa即千万分之一大气压以下。否则因为内表面吸附的和深层的气体总还要不断释放出来，使气体热导逐渐增大，热性能变差，而且随时间推移会越来越差。计算表明，在常温下真空层压强每升高1Pa，残余气体热导就增大约0.4W/㎡K，由表2可见，当真空层压强达到4Pa（约十万分之四大气压时），真空玻璃的传热系数已经大于中空玻璃了，压强再升高，真空玻璃就远不如中空玻璃了。目前国内已有此类不合格产品出现，分析其原因，或是工艺不过关，排气不充分

4、，制作不出合格产品，而又缺乏检测手段，盲目推销;或是选用有机材料等不能保持静态真空的材料用于封边封口或充当支撑物，导致制作后真空玻璃内部大量放气造成真空度不良，传热系数和单片玻璃差不多，也当作真空玻璃宣传。科学地说，这些玻璃都不能称作“真空玻璃”，只能称为“负压玻璃”。这些玻璃如流入市场鱼目混珠，则会严重败坏真空玻璃的声誉，破坏产业化进程。 　　　　　　　　　　　　　　　　表2 　除热性能外，真空玻璃的力学性能的质量控制也至关重要。真空玻璃制成后玻璃板内存在大气压形成的长期应力（或称永久应力），主要集中在周边密封和

5、支撑物周围区域。对于建筑用浮法玻璃，国内外标准规定在玻璃板面内和边缘的长期允许应力约为8MPa（80Kg/㎝2），制作真空玻璃时，减少板面内长期应力主要靠合理设计支撑物的选材、形状、尺度和分布距离，减少边缘应力主要靠生产设备和工艺来保证。一般应确保永久应力小于标准规定允许值的一半。目前，国内有的单位技术不过关，产品应力严重超标，虽一时看不出问题，但使用寿命不可能长，安装后不久就会自然破裂。这种玻璃如流入市场，同样也会严重败坏真空玻璃声誉，损害消费者的利益，破坏产业化进程。　综上所述，要实现真空玻璃的产业化。首先必须

6、严把质量关，确保真空玻璃的质量，为此，要制定真空玻璃的标准，由企业标准起步逐步升级为行业标准，乃至国家标准，并要严格执行。同时，研制和开发真空玻璃的相关质量检测设备也极为重要。否则执行标准就缺乏必要的监控手段。新立基真空玻璃研究所在研发生产真空玻璃的同时，除逐步建立和完善企业标准外，也着力开发研制了热学、力学等各种测量手段。真空玻璃的精密热测量有相当难度，除实验室精密测量外，更需要在生产线上做在线测量用的快速精密测量仪。第一型样机已在生产测量和质量控制中发挥了重要作用，新型样机正在加紧研制中。应该认识到，真空玻璃是

7、高科技产品，其产业化过程需要材料科学，真空技术，热学、力学、光学、精密测量，玻璃深加工及工业自动化等多学科的配合，还要踏踏实实下功夫解决一系列工艺设备问题，并建立一套完善的质量控制体系，才能生产出质量可靠且价格合理能为市场接受的产品。并创出名牌企业和名牌产品。捷径是没有的。二、专利问题　1883年詹姆斯?杜瓦发明保温瓶后，1913年就有第一个平板真空玻璃专利申请，近百年来，虽然专利申请数量众多，但由于各种原因，真正能实现产业化的是悉尼大学于1989年至1999年期间申请的一系列真空玻璃专利。日本板硝子公司随后取得了

8、这些专利的使用许可证，使用地区包括日本，中国及东南亚地区。这些专利把悉尼大学真空玻璃研究小组有关真空玻璃关键技术中有形的部分用专利形式保护起来，其要点有三，一是通过对真空玻璃的热学、力学等物理性能的综合分析，提出对支撑物选材、形状、尺寸、分布距离的设计方法，并对支撑物材料的抗压特性作出了量化的要求。二是设计了几种抽气口方案。三是设计了几种封边方案，其中尤以“