[实用新型]一种内置气凝胶复合玻璃

说明书

技术领域

本实用新型涉及玻璃制备技术领域，特别涉及一种内置气凝胶复合玻璃。

背景技术

现有技术中用于建筑物的玻璃，主要是用来封闭、采光、保温。但在寒冷地区的冬季，玻璃的保温效果并不理想，而在夏热冬冷地区或夏热冬暖地区的夏季，玻璃的隔热效果也不理想。随着我国经济的高速发展，人们对生活质量的要求越来越高，建筑门窗、玻璃幕墙面积越来越大，导致通过门窗、玻璃幕墙的热量交换在建筑与外部热量交换中的比重越来越大。为了减少通过玻璃门窗、幕墙的热量交换，近年来国内外开发了不少隔热保温玻璃，按结构分主要有三种：（1）由两层或多层普通玻璃组成的中空玻璃；（2）由镀有低辐射膜玻璃构成的中空玻璃；（3）由双层玻璃中间设置点支撑体抽负压组成的真空玻璃。中空玻璃传热系数大，且密封质量决定于其寿命；低辐射镀膜玻璃在夏季可以最大限度的阻止太阳光进入室内，并最大限度阻挡来自室外的远红外辐射，但在需要取暖的冬季，阻隔室外热能进入室内显然不合时宜，而且影响可见光的透过率；真空玻璃以其优异的保温性能以及薄、轻等特性，是理想的节能玻璃之一。但是因其真空腔体内部设置点支撑体的缘故，容易导致局部应力集中，至使抗冲击性能下降，存在安全隐患，而且点支撑体构成热桥，还制约了真空玻璃传热系数的进一步降低，无法达到理论极限值。此外，提高真空层厚度有利于进一步降低传热系数的极限水平，但受现有真空玻璃封接技术的限制，腔体封接厚度很难突破1mm。因此，亟待开发节能效果可与真空玻璃相媲美、安全性更高的节能玻璃。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种节能效果可与真空玻璃相媲美、安全性更高的内置气凝胶复合玻璃及其制备方法，该制备方法生产出的内置气凝胶复合玻璃不但具有较好的隔热保温性能和透光性，而且还具有优异的安全性能，可以广泛适用于绿色建筑和超低能耗绿色建筑以及近零能耗绿色建筑的门窗、幕墙玻璃和采光屋顶等领域。

本实用新型的解决方案是：（1）采用预置间隔体低温封接技术。研究发现，现有真空玻璃腔体封接厚度很难突破1mm，主要受缝隙毛细管力的制约，毛细管力无法满足使熔化的封接材料约束于两块玻璃构成的缝隙内，无法获得满意的封接质量，产品合格率低。为了实现大间隙真空玻璃的封接，通过预先在焊缝内放置间隔体，再将封接材料放置于玻璃与间隔体之间，以此解决大间隙真空玻璃的封接密封问题。此外，通过设置间隔体，还能通过复合强化提高真空玻璃的力学性能。（2）采用透明绝热面支撑体技术。用本身具有超级隔热保温性能的透明气凝胶作为真空玻璃的支撑体，代替传统的点支撑体，即将传统的点支撑转换成面支撑，从根源上消除了因点支撑体产生的局部应力集中问题，从而显著提高腔内负压玻璃的安全性能。此外，用超低导热系数的气凝胶支撑体代替传统支撑体，还可减少因导热系数较高的传统支撑体导致的热桥效应，进一步降低真空玻璃的传热系数极限。（3）采用气凝胶与负压的协同效应技术。通常，常压下的气凝胶导热系数在0.010~0.015W/m·k范围内。研究发现，通过实施负压技术与气凝胶的纳米尺寸产生的协同效应，可完全阻隔腔内气凝胶孔隙中气体的对流传热，很容易降低气凝胶导热系数至0.004 W/m·k以下，气凝胶厚度小于5mm，即能达到真空玻璃保温水平（传热系数约为0.5W/m²·k），解决节能玻璃的轻薄化问题。

本实用新型的解决方案是这样实现的：一种内置气凝胶复合玻璃，其特征在于，包含所述玻璃密封体以及所述玻璃密封体上设置的真空抽气装置，所述玻璃密封体由两片玻璃、两片玻璃之间的间隔体和玻璃腔内设置的气凝胶支撑体组成，所述间隔体的上表面和下表面与所述两片玻璃之间通过低温封接材料连接。

本实用新型提出的内置气凝胶复合玻璃通过以下步骤制备得到：

（1）玻璃空腔体的制作，采用低温封接材料将间隔体封焊于玻璃上，得到开口的玻璃空腔体；

（2）填充支撑体，将气凝胶支撑体填充于玻璃空腔体内；

（3）熔封，采用低温封接材料将另一片玻璃与玻璃空腔体上的间隔体封焊，得到腔内设置有气凝胶支撑体的玻璃密封体；

（4）抽真空，通过真空抽气装置，对玻璃密封体进行抽气。