本發明涉及玻璃生產,尤其涉及一種防火真空玻璃及其生產工藝。
背景技術:
1、防火玻璃作為一種防火真空玻璃及其生產工藝重要的安全玻璃,在建筑行業中發揮著關鍵作用。現有的防火玻璃主要包括防火夾層玻璃、薄涂型防火玻璃、防火夾絲玻璃和單片防火玻璃四種類型。防火夾層玻璃通過膨脹阻燃膠粘結劑將多片玻璃復合,或在玻璃間灌注防火液,形成防火隔熱層。薄涂型防火玻璃則在表面噴涂防火透明液,遇火時形成致密保護層。防火夾絲玻璃利用金屬絲或網增加玻璃破裂后的穩定性,防止火焰穿透。單片防火玻璃經過物理與化學處理,提升其抗熱應力性能。上述復合防火玻璃存在厚度大,透過率低,成本高,壽命短等問題。同時,上述玻璃在隔熱隔聲方面還有明顯欠缺。
2、真空玻璃由于具有獨特的結構,其上下兩層玻璃之間存在空腔,四周通過焊料封接,空腔內部真空度處于一個設定值,氣體稀薄,幾乎處于真空狀態,厚度相對較小,因此真空玻璃在隔熱隔聲性能等方面具有顯著的自身優勢,可以彌補上述防火玻璃的不足。
3、然而,受限于材料選型及生產工藝制約,現有技術中鮮有關于具備防火功能的真空玻璃的相關記載。有鑒于此,開發一種防火真空玻璃及其生產工藝,是當前亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本發明的目的在于針對上述問題,提供一種防火真空玻璃及其生產工藝,通過鋼化高硼硅玻璃及真空玻璃結構共同實現隔熱、防火、輕薄、安全等技術效果,從而克服當前具備防火功能的真空玻璃生產過程中的技術問題。
2、本發明采用的技術方案為:
3、一種防火真空玻璃,包括上層玻璃板及下層玻璃板,所述上層玻璃板與下層玻璃板之間間隔設置有支撐物,上層玻璃板與下層玻璃板相對側的四周設置有玻璃焊料,將上層玻璃板與下層玻璃板封接形成具有真空腔室的真空玻璃,所述上層玻璃板與下層玻璃板均選用熱膨脹系數為(4.0~±0.1)*10-6k-1的鋼化高硼硅玻璃,所述玻璃焊料與鋼化高硼硅玻璃的熱膨脹系數相近。
4、優選地,所述上層玻璃板上開設有用于真空腔室抽真空作業的抽氣口,所述抽氣口由貫穿上層玻璃板的通孔及同軸于通孔的沉孔構成,其豎直截面呈t型。
5、優選地,所述支撐物采用金屬材質,其高度為0.2-0.3mm,所述真空腔室的高度為0.15-0.25mm,相鄰支撐物的間距優選為45-65mm。
6、一種防火真空玻璃的生產工藝,其特征在于:所述生產工藝包括如下步驟:
7、s1、準備玻璃基片,選擇兩片高硼硅玻璃,其中一片作為上層玻璃板先進行打孔作業,形成上層玻璃板的抽氣口,隨后將兩片玻璃基片進行鋼化處理,制得鋼化后的上層玻璃板及下層玻璃板;
8、s2、涂覆玻璃焊料,將玻璃焊料均勻涂覆于下層玻璃板的四周;
9、s3、布放支撐物,將支撐物按預設位置布放在下層玻璃板上;
10、s4、合片封邊,將上層玻璃板重疊放置于下層玻璃板之上,并將兩片玻璃通過夾具夾緊之后送入高溫爐使玻璃焊料熔化,進行高溫封邊制得防火真空玻璃半成品;
11、s5、抽真空,通過抽氣設備對真空腔室進行抽真空作業;
12、s6、抽氣口封口,抽真空作業達到預設真空度后,對抽氣口進行高溫封口作業,使用填充物料及玻璃焊料對抽氣口進行封堵,再通過加熱設備對玻璃焊料進行加熱,使玻璃焊料平整成型在抽氣口內,完成真空玻璃封口作業,制得防火真空玻璃成品。
13、優選地,所述步驟s4中,高溫爐由室溫開始加熱,升溫速率為3-5℃/min,升溫至410-470℃,保溫3-15min后冷卻至室溫使玻璃焊料固化。
14、優選地,所述步驟s5中,還包括在抽真空作業前對防火真空玻璃進行預熱排氣的步驟,使真空腔室內的空氣、水分子以及碳氧化合物受熱排出,提高后續抽真空效率,預熱溫度為180-240℃。
15、優選地,所述步驟s6中,還包括對抽氣口進行二次防護的步驟,封口作業完成后,在抽氣口粘貼封口片,實現對封口處的雙重保護,并形成平封口。
16、一種防火真空玻璃的焊料制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
17、步驟一、原料準備,稱取如下重量份數比的原料:zno?0~10.0,p2o5?15.0~32.0,b2o3?1.5~30.0,al2o3?0~15.0,sno?0~75.0,li2o?0~15.0,na2o?0~10.0,k2o?0~10.0,mgo?0~10.0,cao?0~10.0,sro?0~8.5,bao?0~15.0,wo3?0~8.0,sb2o3?0~12.0,fe2o3?0~5.0,pbo?25.0~45.0和bi2o3?0~18.0,將上述原料充分混勻制得混合物料;
18、步驟二、烘干,將混合物料進行烘干處理;
19、步驟三、粉碎研磨,對烘干后的混合物料進行粉碎研磨,制得粉狀混合物料;
20、步驟四、熔化,將粉狀混合物料進行高溫熔化,使粉狀混合物料充分熔化;
21、步驟五、冷卻固化,將充分熔化后的混合物料置于常溫環境,自然冷卻固化,形成塊狀玻璃焊料;
22、步驟六、研磨,對冷卻固化后的塊狀玻璃焊料進行破碎,并充分研磨,制得玻璃焊料成品。
23、優選地,所述步驟二中,烘干溫度為110-130℃,烘干時間為2-4小時。
24、優選地,所述步驟四中,熔化溫度為950-1050℃,熔化時間為2-4小時。
25、本發明的有益效果在于:本發明利用鋼化高硼硅玻璃的耐高溫性能作為真空玻璃基片制得防火真空玻璃,結合了真空玻璃隔熱隔聲、厚度薄與鋼化高硼硅玻璃耐高溫的特性,獲得了一種集隔熱、防火、輕薄、安全等技術效果的真空玻璃,其整體結構輕薄、穩定性高、生產成本低,克服了普通鈉鈣玻璃耐熱性差,難以承受火焰高溫,易變形、炸裂的問題,及傳統防火玻璃厚度大、透過率低、成本高、壽命短的問題,填補了現有技術中具備防火功能真空玻璃的技術空白。同時,得益于高硼硅玻璃自身較高的透過率,使得本發明所提供的防火真空玻璃透過率可達85%,視覺效果極佳。同時,通過本發明提供的玻璃焊料的制備方法所制得的玻璃焊料,熱膨脹系數(20-300℃)為(4.25~8.0)*10-6k-1,與鋼化高硼硅玻璃的熱膨脹系數相近,封接溫度為410-470℃,可較好的適用于防火真空玻璃的封接,其化學穩定性可達1級,可滿足鋼化高硼硅玻璃作為基片的防火真空玻璃的封接需求,有效改善了傳統玻璃焊料應用于防火真空玻璃時,易出現封接失效的問題。
1.一種防火真空玻璃,其特征在于:包括上層玻璃板(1)及下層玻璃板(2),所述上層玻璃板(1)與下層玻璃板(2)之間間隔設置有支撐物(3),上層玻璃板(1)與下層玻璃板(2)相對側的四周設置有玻璃焊料(4),將上層玻璃板(1)與下層玻璃板(2)封接形成具有真空腔室(5)的真空玻璃,所述上層玻璃板(1)與下層玻璃板(2)均選用熱膨脹系數為(4.0~±0.1)*10-6k-1的鋼化高硼硅玻璃,所述玻璃焊料(4)與鋼化高硼硅玻璃的熱膨脹系數相近。
2.根據權利要求1所述的一種防火真空玻璃,其特征在于:所述上層玻璃板(1)上開設有用于真空腔室(5)抽真空作業的抽氣口(6),所述抽氣口(6)由貫穿上層玻璃板(1)的通孔(61)及同軸于通孔(61)的沉孔(62)構成,其豎直截面呈t型。
3.根據權利要求1所述的一種防火真空玻璃,其特征在于:所述支撐物(3)采用金屬材質,其高度為0.2-0.3mm,所述真空腔室(5)的高度為0.15-0.25mm,相鄰支撐物(3)的間距優選為45-65mm。
4.根據權利要求1所述的一種防火真空玻璃的生產工藝,其特征在于:所述生產工藝包括如下步驟:
5.根據權利要求4所述的生產工藝,其特征在于:所述步驟s4中,高溫爐由室溫開始加熱,升溫速率為3-5℃/min,升溫至410-470℃,保溫3-15min后冷卻至室溫使玻璃焊料(4)固化。
6.根據權利要求4所述的生產工藝,其特征在于:所述步驟s5中,還包括在抽真空作業前對防火真空玻璃進行預熱排氣的步驟,使真空腔室(5)內的空氣、水分子以及碳氧化合物受熱排出,提高后續抽真空效率,預熱溫度為180-240℃。
7.根據權利要求4所述的生產工藝,其特征在于:所述步驟s6中,還包括對抽氣口(6)進行二次防護的步驟,封口作業完成后,在抽氣口(6)粘貼封口片(7),實現對封口處的雙重保護,并形成平封口。
8.根據權利要求1所述的一種防火真空玻璃的焊料制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
9.根據權利要求8所述的焊料制備方法,其特征在于:所述步驟二中,烘干溫度為110-130℃,烘干時間為2-4小時。
10.根據權利要求8所述的焊料制備方法,其特征在于:所述步驟四中,熔化溫度為950-1050℃,熔化時間為2-4小時。