[发明专利]一种气凝胶真空玻璃及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种气凝胶真空玻璃及其制备工艺，包括上玻璃层和下玻璃层，所述下玻璃层的上端固定安装支撑点，所述上玻璃层设置在支撑点的上端，所述上玻璃层和下玻璃层之间填充有气凝胶，所述上玻璃层和下玻璃层周侧之间设有封边层。相比于现有的真空玻璃(内部压强＜0.1Pa)，气凝胶真空绝热玻璃(内部压强＜100Pa)真空度低，真空更容易获得，体系受到的压差低，降低了支撑点、边缘等的应力，维持真空度更容易；玻璃内部填充气凝胶后，腔体内残存的微量气体、以及玻璃表面释放的气体、渗透气体等均可被吸附，吸收，绝热性能不受影响；不需引入吸气剂，成本和工艺难度降低；在真空状态下，气凝胶与支撑点协同作用，降低支撑点布放密度和局部应力，安全性大大提高。

技术领域

本发明涉及玻璃领域，更具体地说，涉及一种气凝胶真空玻璃及其制备工艺。

背景技术

真空玻璃是一种新型玻璃深加工产品，是基于保温瓶原理研发而成，真空玻璃的结构与中空玻璃相似，其不同之处在于真空玻璃空腔内的气体非常稀薄，几乎接近真空，真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来，且真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃，这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到最低，其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同。真空玻璃因长期承受大气压力，边缘密封焊料与支撑点高度不匹配，使其支撑点处应力过大容易造成玻璃裂纹，存在一定的安全性问题；真空玻璃对内部真空度有较高要求(低于0.1Pa)，如保持长期高真空不失效，对玻璃处理和密封焊料、支撑点提出严格要求，另外必须放置金属基吸气剂来吸收缓慢渗入的气体，工艺技术难度高。

气凝胶因为具有极低的密度和极低的导热系数，密度一般为0.1～0.2g/cm³，常温常压下的导热系数一般为0.020W/(m·k)左右，因此多用于对保温隔热要求较高的场合。同时，工艺控制良好的气凝胶还具有良好的透光性，透光率可高达85％，因此，将气凝胶与玻璃结合，制成气凝胶玻璃，可以广泛应用于各种对保温、隔热、透光等性能有较高要求的场合，例如体育场馆、展览馆、住宅等的玻璃幕墙、采光顶、门窗等，也可应用与冰箱、太阳能集热器等。气凝胶玻璃具有比传统双层玻璃、真空玻璃更好的保温隔热性能、防火性能、隔音性能，同时也可以将玻璃组件做得更薄。气凝胶玻璃存在的问题：气凝胶制备过程复杂，满足75％以上节能要求，成本相对高；单层气凝胶厚度超过10mm之后，制备周期长，超临界干燥过程中内外侧受力不均匀，容易产生塌陷、龟裂等，且气凝胶透光度受影响。

当前气凝胶制备工艺一种为先制备气凝胶，再与玻璃复合，但是由于气凝胶质脆，易断裂，对工艺要求极高。而且目前高透光度气凝胶的干燥均采用超临界干燥法，由于凝胶骨架内部的溶剂存在表面张力，普通的干燥条件下会造成骨架的坍缩。

发明内容

要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种气凝胶真空玻璃及其制备工艺，相比于现有的真空玻璃(内部压强＜0.1Pa)，气凝胶真空绝热玻璃(内部压强小于100Pa)真空度低，真空更容易获得，体系受到的压差低，降低了支撑点、边缘等的应力，维持真空度更容易；玻璃内部填充气凝胶后，腔体内残存的微量气体、以及玻璃表面释放的气体、渗透气体等均可被吸附，吸收，绝热性能不受影响；不需引入吸气剂，成本和工艺难度降低；在真空状态下，气凝胶与支撑点协同作用，降低支撑点布放密度和局部应力，安全性大大提高；气凝胶作为填充隔热材料，还可降低辐射传热，相比于普通气凝胶玻璃(导热系数为0.015/W(m·K))，气凝胶真空玻璃绝热(导热系数小于0.004W/(m·K))效果更优，满足同等节能要求，厚度薄，大尺寸气凝胶制备相对容易，透光度高，成本低；真空状态下，气凝胶与玻璃复合更紧密，无缝隙，降低对流传热的影响，减少使用过程中因外力造成的气凝胶龟裂问题。

技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。