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真空玻璃是繼
中空玻璃之后研發(fā)的一種新型
節(jié)能玻璃,中國(guó)的專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)巧妙的構(gòu)思,制成了帶吸氣劑的真空
玻璃,這一成功將使真空玻璃使用壽命達(dá)到50年的理想成為可能!12月6日,在北京召開(kāi)的一次
門(mén)窗幕墻研討會(huì)上,北京新立基真空玻璃技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)唐健正教授自豪地表示。
保溫瓶以來(lái)的百年夢(mèng)想
唐健正教授在20世紀(jì)90年代初與悉尼大學(xué)物理系主任Collins教授合作,申請(qǐng)了5項(xiàng)真空玻璃全部發(fā)明專(zhuān)利。1995年日本“板硝子”玻璃公司取得專(zhuān)利使用權(quán)并于1997年投產(chǎn),成為世界上生產(chǎn)真空玻璃的廠(chǎng)商。日本報(bào)紙?jiān)Q(chēng)真空玻璃為“優(yōu)點(diǎn)玻璃”,認(rèn)為這些專(zhuān)利開(kāi)創(chuàng)了真空玻璃的新紀(jì)元,使得科學(xué)家自1893年發(fā)明保溫瓶以來(lái),窗戶(hù)玻璃也能非常大限度保溫的夢(mèng)想成真。
那么,真空玻璃有哪些特殊功能,使得它和普通玻璃、中空玻璃不同呢?
唐教授介紹說(shuō),真空玻璃基于保溫瓶原理,將兩片玻璃四周密封,中間間隔有0.1~0.2毫米的薄真空層。由于沒(méi)有氣體傳熱,內(nèi)表面又有起保溫瓶銀膜作用的透明低輻射膜,因此傳熱系數(shù)比較低,可以達(dá)到節(jié)能的目的。
據(jù)了解,真空玻璃還兼有下列優(yōu)點(diǎn):由于熱阻高,防結(jié)露結(jié)霜性能更好;由于間隔是真空,因而隔聲性能好,解決了中空玻璃存在的內(nèi)結(jié)霧結(jié)露問(wèn)題、氣體熱導(dǎo)變化問(wèn)題、運(yùn)到高原低氣壓地區(qū)的脹裂問(wèn)題;由于兩片玻璃形成剛性聯(lián)結(jié),抗風(fēng)壓強(qiáng)度高于同等厚度玻璃構(gòu)成的中空玻璃。
中國(guó)專(zhuān)利破解歷史難題
但是,使用壽命和安全問(wèn)題始終是困擾真空玻璃發(fā)展的兩個(gè)難題。
真空玻璃的真空度較易衰變,因此真空玻璃的使用壽命是社會(huì)各界較為關(guān)注的問(wèn)題之一。
國(guó)內(nèi)外做了大量理論和實(shí)踐工作,證明要保證真空度長(zhǎng)期不衰變,首先要在工藝上實(shí)現(xiàn)350℃以上高溫排氣,這一點(diǎn)已經(jīng)在工藝上用多種方法實(shí)現(xiàn)。其次,要確保達(dá)到20年以上的使用壽命,必須像顯像
管等電真空器件一樣,在真空玻璃中放入吸氣劑。由于真空玻璃在生產(chǎn)過(guò)程中要在大氣中經(jīng)過(guò)400℃以上較長(zhǎng)時(shí)間加熱,吸氣劑會(huì)氧化失效。唐教授在考察了國(guó)內(nèi)外諸多解決方案之后認(rèn)為,雖然歷史上很多專(zhuān)利提出把吸氣劑放入真空玻璃,但是這些專(zhuān)利無(wú)法實(shí)施。我國(guó)專(zhuān)利成功解決了這一難題,用“包封”和“解封”的巧妙構(gòu)思制成了帶吸氣劑的真空玻璃。這一技術(shù)使真空玻璃使用壽命可以達(dá)到50年。
由于真空玻璃的生產(chǎn)需要在高溫爐內(nèi)把玻璃加熱到450℃以上,因此
鋼化玻璃和夾層玻璃不能直接用于真空玻璃的生產(chǎn)。那么,由兩片普通
平板玻璃原片制成的真空玻璃就不符合建筑
安全玻璃的要求,其應(yīng)用也會(huì)受到很大限制。
如何能使真空玻璃成為建筑安全玻璃呢?唐健正教授和他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出了“組合真空玻璃”的方法,正好可以解決此問(wèn)題。他們用真空玻璃配合其他玻璃深加工技術(shù)組合成“夾層真空”、“真空+中空”、“自潔真空”等具有各種性能的組合真空玻璃。
形成產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)降低成本
真空玻璃作為新一代節(jié)能玻璃,目前已經(jīng)在北京天恒大廈、清華大學(xué)超低能耗示范樓等10多個(gè)建成項(xiàng)目使用。其中2005年6月29日落成的北京天恒大廈有真空
玻璃幕墻7000多平方米,真空玻璃窗2500平方米。它是世界首座全真空玻璃大廈,也是世界首座采用大面積真空玻璃幕墻的大廈。
據(jù)相關(guān)人士介紹,天恒大廈采用的新型環(huán)保真空玻璃幕墻具有保溫、隔熱、隔聲的功能,也是現(xiàn)代辦公環(huán)境的溫度控制相關(guān)人士。其保溫、隔熱性相當(dāng)于370mm厚度實(shí)心黏土墻磚,是普通中空玻璃的兩倍,是單片玻璃的4倍;其隔聲性能達(dá)到級(jí)別高酒店靜音標(biāo)準(zhǔn),可將室內(nèi)噪音有效降至45分貝以下,從而營(yíng)造出超靜音的辦公環(huán)境。另外,真空玻璃可有效防止冬天窗戶(hù)結(jié)露,使空間通透明亮,并可有效減小室內(nèi)外溫差,防止冬天窗邊引起的“冷吹風(fēng)”和“冷輻射”,使環(huán)境更加舒適。同時(shí),真空玻璃的抗風(fēng)壓性能是中空玻璃的1.5倍,給人以超強(qiáng)的安全感。
唐教授表示,真空玻璃的成本某種程度上影響了它的推廣普及!笆紫葢(yīng)該指出,它的材料成本和中空玻璃相近,目前主要是生產(chǎn)成本高于中空玻璃。其原因除了生產(chǎn)工藝比中空玻璃復(fù)雜外,更主要的原因在于生產(chǎn)規(guī)模小,自動(dòng)化程度低和相應(yīng)而來(lái)的成品率低。要降低生產(chǎn)成本,必須建設(shè)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)!彼嘎叮按笠(guī)模生產(chǎn)真空玻璃的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”已經(jīng)列入我國(guó)
建材行業(yè)“十一五”規(guī)劃的優(yōu)先發(fā)展方向,自動(dòng)化生產(chǎn)試驗(yàn)線(xiàn)正在北京加緊建設(shè)中。
對(duì)此,北京新立基真空玻璃技術(shù)有限公司總經(jīng)理韓凱然很有信心,“我們要把它真實(shí)形成產(chǎn)業(yè)化,要做真空玻璃全世界非常大的產(chǎn)業(yè)基地,因?yàn)槿澜缒苌a(chǎn)真空玻璃的只有兩個(gè)國(guó)家,一個(gè)是日本,一個(gè)是我們國(guó)家,但是日本的技術(shù)是我們發(fā)明了轉(zhuǎn)讓過(guò)去的,目前日本生產(chǎn)真空玻璃的水平還是停留在真空玻璃的靠前代水平。我們的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了第二代,所以從條件和技術(shù)來(lái)看,應(yīng)用的領(lǐng)域都會(huì)更高!