[发明专利]具金属封边结构的真空玻璃及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃深加工技术领域，涉及一种真空玻璃，特别是指采用金属材料对玻璃边缘进行气密封接及由此形成的真空玻璃结构。

背景技术

真空玻璃是一种具有优良隔热保温的玻璃制品，已在建筑门窗、幕墙及家电等领域得到了广泛应用。

早先，人们常用硅酮结构胶、PC、PVB、SGP等聚合物有机高分子材料密封玻璃。虽然，这类材料与玻璃具有良好的粘接性能和密封性能，但对于要求保持长久高真空的真空玻璃而言，这类材料显然不能用于真空玻璃气密封接，因为这类有机材料具有较高的气体漏率，其本身也会在使用过程中释放气体，从而使真空玻璃真空度在短期内就急剧下降，无法达到长久理想的节能效果。

目前，真空玻璃的制作是采用两块平板玻璃周边用低熔点玻璃封接，将两片玻璃之间的间隙抽成真空，并内设多个支撑物，其真空度要求达到10^-2Pa以上。已有典型的真空玻璃结构如图1所示，其中包括两片平板玻璃101、多个支撑物102、低熔点玻璃封接层103、抽气孔104。

低熔点玻璃具有与玻璃良好的热、力匹配参数，可实现良好的密封性能。但用于真空玻璃封边材料的低熔点玻璃熔点一般在420℃～450℃之间，如此高的封接温度一方面造成极大的封接能耗，另一方面，如果使用钢化玻璃作为原片的话，该封接温度下钢化玻璃表面应力基本上会完全退却，极大地影响了真空玻璃的力学性能。

目前，市场上还没有适合用于制备钢化真空玻璃的低熔点封接玻璃，因此，制备钢化真空玻璃遇到了技术瓶颈。按目前规范，普通真空玻璃不能作为安全玻璃应用于建筑幕墙上，这就大大限制了真空玻璃的产业化应用。另一方面，目前主流产品中低熔点玻璃均还有铅成份，长期使用显然会对人体及环境造成危害，显然，真空玻璃的无铅化制备技术亟待发展。

采用金属封接真空玻璃方法早在国外十几年前就有人提出，其主导思想是基于陶瓷或玻璃与金属连接这一技术而发展起来的，比如德国的Grenzebach公司就提出了先用两金属片分别与两玻璃焊接，再将两金属片之间焊接起来实现真空玻璃边部气密封接，国内也有类似的专利文献。但这类技术存在一个问题，就是采用金属片与玻璃焊接时，两片金属片与玻璃焊接后总厚度较大，很难达到现在要求的真空玻璃间隙为0.15mm如此小的厚度要求。另一方面，金属片要适应不同玻璃尺寸、形状及玻璃转角处便捷焊接，金属片与玻璃表面金属过渡层之间的气密焊接也是一个较难实现的工艺问题。而且，突出于外部的金属片也不利于真空玻璃美观、耐久性及安全应用。因此，已有金属封边技术不太适应于真空玻璃规模化、便捷化及低成本化生产，目前，也没在市场上看到过类似产品。

发明内容

针对上述实际问题，本发明的目的是为实现真空玻璃金属封边便捷化、低成本化，并易于实现规模化生产，提供一种新型的具金属封边结构的真空玻璃及其封边和加工方法。

本发明通过如下技术方案得以实现：

一种具金属封边结构的真空玻璃，包括两平板玻璃原片、多个支撑物以及封接层，其中：在两平板玻璃原片的封接面上，各自固化有一层金属过渡层，在两金属过渡层之间熔合密封有低熔点金属焊料形成的金属层，由熔合密封的金属过渡层和金属层形成低熔点金属封接层。

所述金属过渡层为金属浆料烧结固化层，或为金属镀膜层。所述金属浆料为银浆、铜浆或其他金属浆料及合金浆料；所述金属镀膜层为银膜或铜膜。

所述低熔点金属焊料为熔点在130℃～400℃的金属焊料。所述低熔点金属焊料为带有助焊剂的焊膏，或焊片（本身不带助焊剂，需要时另配助焊剂）。

所述平板玻璃原片为普通玻璃、半钢化玻璃或钢化玻璃中的一种。

所述真空玻璃上设有或不设抽气孔。

所述具金属封边结构的真空玻璃最优为钢化真空玻璃。

本发明还提供一种真空玻璃的金属封边方法，包括如下步骤：

1）制备金属过渡层：在平板玻璃原片的封接表面涂上金属浆料后加热或烧结，或在平板玻璃原片的封接面表面采用化学镀、电镀、真空镀等方法镀上金属膜；制备钢化或半钢化真空玻璃时金属浆料直接在钢化炉中烧结，制备普通真空玻璃时金属浆料采用火焰加热、激光加热、感应加热等局部加热方法；

2）低熔点金属焊料与金属过渡层的气密焊接：将低熔点金属焊料布放在两玻璃原片的金属过渡层部位，在略高于焊料熔点的温度下加热使焊料熔化，冷却后焊料与两平板玻璃原片上的金属过渡层熔焊在一起实现了金属封边。

本发明进一步提供金属封边结构真空玻璃的制作方法，包括如下步骤：