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新型節能幕墻-真空玻璃幕墻(修訂版)(二)

來源:中國建筑金屬結構協會  作者:龍文志  日期:2006-3-14
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    二)何為真空玻璃 ?

  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O.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熱傳導、對流幾乎為零,其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同。真
    二)何為真空玻璃

  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O.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熱傳導對流幾乎為零,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、工業自動化及建筑科學等,多種學科、多種技術、多種工藝協作配合的碩果。



真空玻璃結構示意圖


   1893年,英國物理學家、化學家占姆士•杜瓦發明了保溫瓶。人們為了紀念他,把保溫瓶又稱作杜瓦瓶。從此后,長于幻想的科學家就有一個夢想,什么時候能將保溫瓶技術應用到建筑玻璃上?要實現從杜瓦瓶到真空平板玻璃的飛躍,三大難題擺在人們面前:


    ⑴與杜瓦瓶不同,真空平板玻璃是一個小容積、大表面積而又狹窄扁平的玻璃真空腔體,但又要快速抽真空以使殘余氣體降到可以對熱傳導忽略不計的程度,并長期保持其真空度;


    ⑵與杜瓦瓶圓柱體容易抗壓不同,平板真空玻璃只有使用支撐物來承受10000千克/平方米的壓力,該支撐物使真空玻璃產品滿足建筑玻璃設計標準所要求的強度和壽命,這就必須對支撐物的物理化學性能以及幾何形狀、幾何分布做出精心設計。


  ⑶比杜瓦瓶更難的是,真空玻璃是門窗用透明材料,在抽氣口、支撐物的設計和選料上,要不影響透明和美觀。


    1913年世界第一個平板真空玻璃專利發布。科學家們相繼進行了大量的探索,誕生了一批專利。20世紀80年代起,世界對真空玻璃的研發逐漸活躍起來,其中有兩個團體值得一提。一個是美國克羅拉多太陽能研究所由D•K•Benson教授領導的真空玻璃研究組,經過1985~1991年的實驗,創立了許多值得讓后人借鑒的技術理論、思路和實驗室數據。另一個是悉尼大學應用物理系R•E•Collins教授1989~1994年領導的研究組,進一步改進工藝,1989年試制出樣品,1993年研制出第一塊1米×1米的實用真空玻璃,并申請了4項專利。北京大學物理系原教授唐健正也是參與者之一。人類在發明杜瓦瓶之后整整100年,終于又發明了真空平板玻璃。英國、希臘和日本等國的科學家也做了大量的類似研究。
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