真空玻璃是新型
玻璃深加工產(chǎn)品,是我國
玻璃工業(yè)中為數(shù)不多的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的前沿產(chǎn)品,它的研發(fā)推廣符合我國鼓勵(lì)自主創(chuàng)新的政策,也符合國家大力提倡的節(jié)能政策,具有良好的發(fā)展?jié)摿颓熬啊?br>
從原理上看
真空玻璃可比喻為
平板形
保溫瓶,二者相同點(diǎn)是兩層玻璃的
夾層均為氣壓低于10-1pa的真空,使氣體傳熱可忽略不計(jì);二者內(nèi)壁都鍍有低
輻射膜,使
輻射傳熱盡可能小。二者不同點(diǎn):一是真空玻璃用于
門窗必須透明或透光,不能像保溫瓶一樣鍍不透明銀膜,鍍的是不同種類的透明低輻射膜;二是從可均衡抗壓的圓筒型或球型保溫瓶變成平板,必須在兩層玻璃之間設(shè)置“支撐物”方陣來承受每平方米約10噸的大氣壓,使玻璃之間保持間隔,形成真空層。“支撐物”方陣間距根據(jù)
玻璃板的厚度及力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì),在20mm-40mm之間。為了減小支撐物“
熱橋”形成的傳熱并使人眼難以分辨,支撐物直徑很小,目前的產(chǎn)品中的支撐物直徑在0.3mm-0.5之mm間,高度在0.1mm-0.2mm之間。
由于結(jié)構(gòu)不同,真空玻璃與
中空玻璃的傳熱機(jī)理也有所不同。真空玻璃中心部位傳熱由輻射傳熱和支撐物傳熱構(gòu)成,其中忽略了殘余氣體傳熱。而
中空玻璃則由氣體傳熱(包括
傳導(dǎo)和
對流)和輻射傳熱構(gòu)成。
由此可見,要減小因溫差引起的傳熱,真空玻璃和中空玻璃都要減小輻射傳熱,有效的方法是采用鍍有低輻射膜的玻璃(LOW-E玻璃),在兼顧其它光學(xué)性能要求的條件下,其
發(fā)射率(也稱
輻射率)越低越好。二者的不同點(diǎn)是真空玻璃還要盡可能減小點(diǎn)陣支撐物的傳熱,目前新立基公司根據(jù)自有專利采用直徑0.5mm的開口環(huán)形(或稱C型)支撐物,點(diǎn)陣間距25mm,其熱導(dǎo)約為0.5Wm-2k-1。中空玻璃則要盡可能減小氣體傳熱。為了減小氣體傳熱并兼顧
隔聲性及厚度等因素,中空玻璃的空氣層厚度一般為9-24mm,以12mm居多。要減少氣體傳熱,還可用大分子量的氣體(如
惰性氣體:氬、氪、氙)來代替空氣,但即使如此,氣體傳熱仍占據(jù)主導(dǎo)地位。
真空玻璃不是均勻連續(xù)材料,是一薄片結(jié)構(gòu)。為了便于與其它
保溫材料比較其性能,常引用“表觀
導(dǎo)熱系數(shù)”或稱“折算
導(dǎo)熱系數(shù)”的概念。其含義可想象成將許多片真空玻璃疊合到1m厚時(shí),其導(dǎo)熱系數(shù)的值。
對比可知,真空玻璃由于特別薄,故表觀導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于一般保溫材料,也比我國GB4272-92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)界定值0.12Wm-1K-1 小十多倍,說明它是性能極優(yōu)良的保溫
隔熱體。
1.由于
熱阻高,防
結(jié)露結(jié)霜性能更好。
2.由于間隔是真空,因而具有下列優(yōu)點(diǎn):
隔聲性能好,特別是低頻段隔聲性能優(yōu)于同樣厚度玻璃構(gòu)成的中空玻璃
不存在中空玻璃存在的內(nèi)結(jié)霧結(jié)露問題
不存在中空玻璃水平放置時(shí)氣體熱導(dǎo)變化問題
不存在中空玻璃運(yùn)到高原低氣壓地區(qū)的脹裂問題
3. 由于兩片玻璃形成
剛性連結(jié),抗
風(fēng)壓強(qiáng)度高于同等厚度玻璃構(gòu)成的中空玻璃。比如,4mm玻璃構(gòu)成的 真空玻璃,抗風(fēng)壓強(qiáng)度高于8mm厚玻璃,是兩片4mm 玻璃構(gòu)成的中空玻璃的一倍半以上。
4. 由于是全玻璃材料
密封,內(nèi)部又加有吸氣劑,所用的Low-E膜是“硬膜”,不是易
氧化變質(zhì)變色的離線“ 軟膜”,只要制造工藝和
設(shè)備先進(jìn),真空玻璃使用壽命遠(yuǎn)比用有機(jī)材料密封的中空玻璃長得多。
5. 厚度比中空玻璃薄一倍以上,不僅可節(jié)省
窗框材料,而且可以當(dāng)成一片玻璃配合其它玻璃
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”。這種與其它深加工技術(shù) 的兼容性,不僅可促進(jìn)其它技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)也正好可彌補(bǔ)真空玻璃的不足之處。例如目前還不能制造 鋼化真空玻璃,但可利用組合技術(shù)來解決安全性問題。
因此,真空玻璃的特點(diǎn)使其具有綜合性能優(yōu)勢。
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