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文/ 莲实
真空玻璃是我国玻璃工业中为数不多的具有自主知识产权的前沿产品,是新型玻璃深加工产品.
由于近零能耗的被动式建筑对于门窗玻璃要求极为严格,普通中空玻璃已经难以满足被动房的技术要求,因此真空玻璃凭借其突出的绝热保温的优势,在各地的被动房项目中脱颖而出成为门窗玻璃首选方案.在国内首个被德国能源总署认证的秦皇岛“在水一方”被动式低能耗住宅项目上,真空玻璃就被成功应用,由此也奠定了真空玻璃在该领域的优势地位.
抽真空玻璃棉卷毡:玻璃真空旋盖机
世界首座全真空玻璃高节能大厦
2005 年6 月29 日,备受瞩目的世界首座整栋采用真空玻璃幕墙的写字楼——天恒大厦在北京落成.天恒大厦首次引进真空玻璃幕墙技术,并因其“高舒适度低能耗”的建筑物理技术与建筑艺术的完美结合,赢得业界瞩目.
天恒大厦采用的新型环保真空玻璃幕墙具有保温隔热隔声的功能,其保温隔热性相当于370mm厚度实心粘土墙砖,是普通中空玻璃的2 倍, 是单片玻璃的4 倍；其隔声性能达到五星级酒店静音标准,可将室内噪音有效降至45 分贝以下.另外,真空玻璃可有效防止冬天窗户结露,使空间通透明亮,并可有效减小室内外温差,防止冬天窗边引起的“冷吹风”和“冷辐射”,使环境更加舒适.同时,真空玻璃的抗风压性能是中空玻璃的1.5 倍,给人营造安全感.
因此可以说,早在10 年以前,我国就在真空玻璃领域遥遥领先了.10 年来,清华超低能耗实验楼、郑州图书馆、长沙滨江文化园等真空玻璃建筑拔地而起,而制出这种神奇的真空玻璃的,就是唐健正先生及其领导下的北京新立基真空玻璃技术有限公司.
真空玻璃技术的难点
真空玻璃,貌似从它的诞生之日起,就是顺应绿色发展潮流的.与其他玻璃相比,论文范文的隔热保温性能、论文范文的隔音性能、无结露、高透光率、高抗风能力、地域性广、适应性强等这一系列优异的性能使真空玻璃一下成为了节能时代玻璃家族的新宠.
真空玻璃的制作原理并不复杂,将两片平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并密封排气孔,两片玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm,其中置有规则排列的微小支撑物来承受每平米约10 吨的大气压力.由于内部抽真空,有效隔绝了气体对流传热真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃,这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到最低,又极大降低了由温差引起的辐射传热.因此,真空玻璃具有论文范文的保温及隔声性能.其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同.
真空玻璃内部良好的真空度是保证其性能的重要指标,如果真空度下降,其保温、隔声等性能将随之变坏.比如封边材料、支撑物以及渗透、玻璃表面出气等,都影响真空玻璃的质量和使用寿命.
要想延长寿命和保证器件性能,除在真空获得时严格规范生产工艺外,还必需在器件内部放置吸气剂.多年以前,国外就有科学家提出放置吸气剂的方法了,可是在工艺上却难以实现.在制作真空玻璃过程中要在大气中加热到400 ℃以上高温来实现边缘熔封,放入的吸气剂因高温氧化而失去吸气能力.
新立基弯道超车
2002 年,真空玻璃发明人唐健正教授在专利中提出在真空玻璃中放置包封吸气剂,包封吸气剂是指将吸气剂( 非蒸散型) 放在金属薄壁容器( 包封盒) 内,包封盒经抽真空,在吸气剂高温激活后钎焊密封.真空玻璃封离后,使用激光透过玻璃将包封盒打一小孔,吸气剂可以通过小孔吸收真空玻璃腔体内的气体.
新立基真空玻璃工艺特点是,在封边时进行400~430 ℃高温烘烤,在降温至300~360 ℃时开始抽真空排气,在1.0×10-4Pa 时进行真空封离,这样不仅可以提高封离真空度,还可有效的减少玻璃表面的放气量.目前,新立基真空玻璃内部使用的是非蒸散型金属合金吸气剂,包封时高温激活,解封后常温下吸气,规格为准6 mm×2 mm,其吸气量足以超过30 年内真空玻璃的放气量.
“因为随着欧美建筑节能标准越来越高,各种绿色建筑的主动房、被动房、低能耗建筑对节能玻璃的要求越来越高,虽然欧美的Low-E 玻璃越做越好,可以说已到极致水平,但是真空玻璃在节能、环保以及厚度、透光率等方面,都优于Low-E 中空玻璃.”唐健正教授说,“以三玻两腔中空玻璃（ 使用两片辐射率为0.013 的Loe-E 玻璃,充14mm 氪气） 为例, 按欧洲标准计算U 值只能达到0.41W/(m2K),相当于中国标准计算的0.58 W/(m2K).而此时玻璃厚度已超过40mm,再也降不低了,在北欧和俄罗斯严寒地区,用四玻三腔三Low-E（使用三片辐射率0.013 的Loe-E 玻璃, 充12mm 氩气）,按照中国标准计算U 值可达到0.44W/(m2K),厚度超过了50mm.而用一片Low-E 玻璃制成真空玻璃,U值就可以低于0.4 W/(m2K),厚度仅6 ～ 10mm,且可见光透过率等其他重要性能参数也更好,所以欧美很多专业人士认为真空玻璃是未来节能玻璃的“新解决方案（New Solution）”.
10 余年来, 唐健正教授不断改进生产工艺,新立基生产的半钢化真空玻璃在2014 年顺利通过中国建筑材料联合会技术鉴定,得到行业专家的一致认可；公司与中国建筑材料研究院联合主导的国家十二五科技支撑计划项目——真空玻璃规模化生产关键技术研究课题通过验收；国际合作项目——建筑玻璃的结构-功能一体化研究项目通过验收；2015 年起承担了北京市科技项目“真空玻璃节能窗系统开发及产业化”课题；负责起草了建筑玻璃与工业玻璃协会标准HB002-2014《被动式低能耗建筑透明部分用玻璃》；获得了北京国建联信认证中心颁发的“用于被动式低能耗建筑透明部分”产品认证证书；产品测试U 值达到0.4W/(m2K),为行业内最低.
据预测2020 年真空玻璃市场需求将达1000 万平方米,这个预测对于北京新立基真空玻璃技术有限公司来说,的确是莫大的喜讯,目前公司在北京建设的世界首条全自动真空玻璃生产线正在紧张调试,相信不久后就可以投入生产.
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