? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 上海耀江實業(yè)有限公司 ?劉杰　 陳萍 ?王雪忠

自1893年保溫瓶聞世以來，許多科學工作者對如何將保溫瓶的保溫隔熱原理用于平板玻璃一直在進行著研究。1913年出版的專利文獻就提出了這一設想。但直到1996年澳大利亞悉尼大學才取得了突破性的進展。

真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密閉起來，將其間隙抽成真空并密封排氣孔，兩片玻璃之間的間隙為0.1-0.2mm，真空玻璃的兩片一般至少有一片是低輻射玻璃，這樣就將通過真空玻璃的傳導、對流和輻射方式散失的熱降到最低，其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同。真空玻璃是玻璃工藝與材料科學、真空技術、物理測量技術、工業(yè)自動化及建筑科學等，多種學科、多種技術、多種工藝協(xié)作配合的碩果。

強度不能滿足建筑安全玻璃的要求，這是長期以來阻礙真空玻璃發(fā)展的主要因素之一，也導致這一高效節(jié)能玻璃未能得到大規(guī)模推廣應用。2017年以來，國內關于全鋼化真空玻璃生產(chǎn)的好消息不斷傳出?！　?月21日，青島樂克玻璃科技股份有限公司正式對外宣布，由企業(yè)自主研發(fā)的世界首條全鋼化真空玻璃生產(chǎn)線建成并投入使用。這條生產(chǎn)線最大生產(chǎn)規(guī)格為2m×1m，年產(chǎn)能15萬m2，能夠滿足建筑門窗、冷鏈門體、平板式太陽能熱水器等產(chǎn)業(yè)的需求。為了進一步引導行業(yè)的規(guī)范發(fā)展， 11月18日，中國建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會在北京召開了《鋼化真空玻璃》會標和《真空玻璃傳熱系數(shù)檢測方法》行標的標準討論會議。

為什么一定要全鋼化？保溫隔熱、防結霜結露、節(jié)能降耗、隔聲降噪，真空玻璃的優(yōu)勢已無需贅述，但相關的廠家多年來在建筑領域推廣真空玻璃始終面臨全鋼化的難點?！　≌婵詹Ａ]有實現(xiàn)全鋼化之前，主要采用真空復合鋼化中空玻璃的辦法來解決安全問題，這不僅增加了物料成本、玻璃厚度，更因為復合時所用膠的壽命只有15年，所以真空玻璃復合鋼化中空之后，使用壽命也就只有15年?！皦勖c中空玻璃一樣了?！闭婵詹ＡУ氖褂脡勖鼜睦碚撋蟻碚f能達到30年以上。冰箱、冷柜等家電方面的應用也是一樣，單片使用真空玻璃減少了玻璃厚度、內結露、箱體承重、框材，但因為其安全性能不過關，應用時也受到制約。在平板太陽能熱水器方面，原來的玻璃管已經(jīng)漸漸地不適合市場需求，太陽能熱水器廠家已經(jīng)開始大規(guī)模推廣平板太陽能熱水器，但這一產(chǎn)品要解決的最大難題是水在通過太陽能加熱以后如何長效保溫?！疤柲軣崴鲀?，水在白天加熱后溫度是很高的，到了晚上熱量會散失，所以要求太陽能蓋板既要高透，又需要具有良好的保溫性能，所以一些人想到使用真空玻璃作為平板太陽能熱水器基板?！笔聦嵶C明，真空玻璃用在太陽能上的效果顯著，解決了高透與保溫的雙重問題，但因為太陽能熱水器用于高層建筑時也面臨安全問題，而且有的用戶是將其掛在陽臺外側，需要更好的抗風壓性能，這都逼著真空玻璃廠家盡快推出全鋼化真空玻璃。真空玻璃要大規(guī)模投向市場必須要解決安全問題，這也成為真空玻璃發(fā)展最后的癥結。然而，加工方式的復雜使得真空玻璃要實現(xiàn)全鋼化異常艱難。迎難而上，近年來，用鋼化玻璃替代普通玻璃制備安全型真空玻璃，已經(jīng)成為真空玻璃領域的研究熱點。真空玻璃與中空玻璃相比，除密封方式外，真空玻璃最大的不同點是二次熱加工。鋼化真空玻璃的制備難點是在真空玻璃生產(chǎn)過程中鋼化玻璃的退火?！霸诜膺叺倪^程中，因為溫度過高會造成應力衰退?！绷肀脔鑿礁倪M生產(chǎn)工藝，由于鋼化真空玻璃的制備難點是在真空玻璃生產(chǎn)過程中鋼化玻璃的退火，所以目前解決鋼化真空玻璃生產(chǎn)問題主要有兩個途徑：一是采用封接溫度低的焊接玻璃粉；二是改變真空玻璃生產(chǎn)工藝，大幅度地減少鋼化玻璃處于360℃（680℉）以上的時間。在此理念的指導下，以青島亨達、北京新立基、天津沽上、洛陽蘭迪、河南龍旺為代表的真空玻璃生產(chǎn)企業(yè)均提出了各自的技術解決方案。低溫玻璃焊料封接抽空法作為目前國內外主流的真空玻璃制作方法，也是經(jīng)過多年應用驗證后安全可靠的工藝方法。近年來，圍繞該工藝改進、升級以制備鋼化真空玻璃做了諸多探索，如用各種超低溫玻璃焊料，甚至軟金屬、樹脂橡膠等代替玻璃釬焊料，以及以微波、高頻、紅外射線、激光等手段對封接部位重點加熱等?！暗刂@些思路都沒完全走通，有的辦法需要的制備時間更長，有的需要巨額投資驗證。”

低熔點玻璃粉的封接溫度如能降到300℃以內，全鋼化真空玻璃的生產(chǎn)難題就迎刃而解。因為深刻了解真空玻璃的市場潛力，國內外很多的玻璃粉生產(chǎn)廠家都在研究低溫玻璃粉，試圖保證基本性能的前提下降低它的熔點?！皬脑瓉淼?80℃左右降到420℃，現(xiàn)在已經(jīng)降到380℃，還有更低的，但再往下降的話，成本會非常高。成本高了就非常不利于真空玻璃產(chǎn)品的推廣。比如說現(xiàn)在1kg玻璃粉百八十塊錢，1m2真空玻璃可能只需要10塊錢玻璃粉；但如果更低溫的玻璃粉要一兩千元1kg，那1m2真空玻璃就要用一二百元玻璃粉，這對于市場來說很難接受?！睘榱俗屨婵詹ＡЦ玫刈呦蚴袌?，生產(chǎn)企業(yè)目前的主要任務是要降低原材料和加工成本，如果材料成本大幅增加，就更加不利于真空玻璃的推廣應用。

此外玻璃粉在降低熔點溫度的同時，其粘接力度也會同時降低，這會影響真空玻璃的氣密性。后來，青島亨達另辟蹊徑，更換思路，即選擇一種新的加熱方式，采取一定波長的紅外加熱裝置，同時在玻璃粉中添加一種不影響其粘接力度和氣密性的吸波材料。這樣一來，在鋼化真空玻璃焊接時，在鋼化玻璃退火之前，玻璃粉能更快地吸收熱量并熔化，然后快速降溫。這也算是一種局部加熱方式，但不是通過改變熱源或增大功率對玻璃邊緣局部加熱。

2011年，青島亨達與中國建筑材料科學研究總院一起承擔了兩項“十二五”國家科技支撐項目課題：《低能耗玻璃外窗成套技術開發(fā)與應用》以及《真空玻璃規(guī)?；a(chǎn)關鍵技術研究》。在這些課題中，對真空玻璃的安全性能研究是一個主要內容，青島亨達為此做了很多工作，包括和美國嘉殿一起交流，獲得一些靈感，后來自籌資金做小試設備、出小樣、中試、出大板等，樣品送檢相關指標也全部達到鋼化玻璃的要求。有了第三方權威檢測報告后，2014年11月20日，亨達鋼化真空玻璃及生產(chǎn)線項目在中國科技會堂通過了國家級科技成果鑒定，專家組成員一致鑒定該項目達到國際領先水平?！坝脝误w設備證明工藝是沒有問題的，之后我們就要考慮產(chǎn)業(yè)化，于是就和建材總院開發(fā)連續(xù)化生產(chǎn)設備。除了課題之外，雙方還簽訂了合作協(xié)議，共同研發(fā)這個項目?！?/p>

目前亨達鋼化真空玻璃及生產(chǎn)線項目，生產(chǎn)線的制備效率是6min/片。公司原來的鋼化真空玻璃生產(chǎn)依靠的是單體爐?！跋裾麴z頭一樣，進去一屜出來一屜，能源浪費得比較嚴重，將來會實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，封口方式也會改為平封口?！比摶婵詹ＡУ募夹g問題解決之后，在被動房以及其他綠色建筑上都可以單片使用真空玻璃。由此，建筑墻體承重、框體材料等都會相應發(fā)生一些變革；家電、太陽能基板、太陽能熱水器等產(chǎn)品遇到的問題都能得到解決。