[发明专利]一种气凝胶真空玻璃及其制备工艺

权利要求书

1.一种气凝胶真空玻璃，包括上玻璃层(1)和下玻璃层(2)，其特征在于：所述下玻璃层(2)的上端固定安装支撑点(3)，所述上玻璃层(1)设置在支撑点(3)的上端，所述上玻璃层(1)和下玻璃层(2)之间填充有气凝胶层(4)，所述上玻璃层(1)和下玻璃层(2)周侧之间设有支撑固定构件(6)，所述支撑固定构件(6)的外侧设有封边层(5)。

2.一种气凝胶真空玻璃的制备工艺，其特征在于：包括以下制备步骤：

S1、溶胶制备：采用正硅酸乙酯、正硅酸甲酯等有机硅作为硅源，以乙醇、甲醇、环己烷、正己烷等溶剂为反应介质，加入去离子水，首先在酸性条件下，进行水解反应，按照物质的量比，正硅酸乙酯：乙醇：去离子水＝1：2～8：2～4，使得反应过程更加稳定，可控；

S2、凝胶生成：将S1中溶胶按设定量注入到模具中，静置直至形成湿凝胶；

S3、溶剂替换：将S2湿凝胶体系中的水分、Cl^-，NH₄⁺等杂质离子全部替换为无水乙醇；

S4、玻璃免拆模具的加工：先将钢化玻璃加工处理，选取下玻璃层(2)，在其表面进行自动化支撑点(3)布放，在钢化玻璃上放置支撑固定构件(6)，并对其边缘进行密封处理；

S5、湿凝胶与玻璃模具的复合：将S3中制得的湿凝胶置于S4制得的玻璃免拆模具中，湿凝胶布满玻璃模具；

S6、超临界干燥：把S5中湿凝胶连带免拆模具放于超临界干燥器中，进行干燥处理，使凝胶迅速定型；

S7、抽真空：将上玻璃层(1)精准定位放置于S6中免拆玻璃模具上方，进入到真空腔体内，进行抽真空，真空度为50-100Pa，当达到设定真空度后，对上玻璃层(1)和下玻璃层(2)边缘进行二次涂覆密封胶，形成封边层(5)，并固化；

S8、包装：将制备好的玻璃产品做四周包边处理，然后固定在放置架内进行存放。

3.根据权利要求2所述的一种气凝胶真空玻璃的制备工艺，其特征在于：所述钢化玻璃加工处理包括以下步骤：

1)切割：首先将钢化玻璃量好尺寸，使用专业的切割工具对钢化玻璃进行裁切；

2)磨边：裁切好的钢化玻璃使用磨边机对边角进行打磨，把钢化玻璃的边角打磨成有弧度的边角；

3)清洗：打磨完成后将打磨好的钢化玻璃表面使用玻璃清洗液清洗干净；

4)烘干：最后将清洗干净的钢化玻璃放入到烘干机内，把烘干机烘干的温度调到150～400℃，快速将钢化玻璃烘干，完成加工。

4.根据权利要求2所述的一种气凝胶真空玻璃的制备工艺，其特征在于：所述下玻璃层(2)上端的支撑点(3)布放为矩阵型布放，各个支撑点(3)之间距离设为100*100mm，小于100mm则不进行布放。

5.根据权利要求2所述的一种气凝胶真空玻璃的制备工艺，其特征在于：所述上玻璃层(1)和下玻璃层(2)均采用厚度为3-5mm的钢化玻璃作为基材，且夹层厚度为1-3mm的二氧化硅气凝胶绝热层。

6.根据权利要求2所述的一种气凝胶真空玻璃的制备工艺，其特征在于：所述溶胶的具体生产工艺包括以下步骤：

1)先将正硅酸乙酯和乙醇先后注入到恒温恒压反应釜中，并充分搅拌混合均匀，此时通入氮气将反应釜内空气置换出，并同时对反应釜进行加热或制冷，使得反应体系稳定控制在20～40℃之间，并保持恒定；

2)待整个反应体系稳定后，再按照比例注入去离子水，同时保持搅拌状态，将预先配置好的1mol/l盐酸-乙醇溶液以喷雾状注入到反应釜中，调节混合溶液pH值5.0～6.5之间；

3)约2～6h反应体系充分水解后，在反应体系中将预先配置好的1mol/l的氨-乙醇溶液以喷雾状注入到反应体系中，并充分搅拌，调节pH值为7.5～8.5之间，维持体系温度在20～40℃，时间大约2～6h。

7.根据权利要求2所述的一种气凝胶真空玻璃的制备工艺，其特征在于：所述溶剂替换的具体生产工艺包括以下步骤：

1)首先在另一模具底部铺设一层硅胶，刮平后再铺设一层渗透膜；

2)将S2中制得的湿凝胶放置在渗透膜上部；

3)在湿凝胶上方缓慢加入无水乙醇，在重力或调节压力的情况下，压力为0.1～0.25MPa，将湿凝胶内原有的水分、Cl^-，NH₄⁺等杂质离子全部替换为乙醇无水乙醇，原有的杂质离子通过渗透膜进入硅胶中。