[发明专利]一种真空玻璃用微支柱及真空玻璃

说明书

本发明提供了一种真空玻璃用微支柱及真空玻璃。该微支柱包括若干纤维层，每一纤维层由若干金属纤维和/或合金纤维组成。本发明还提供了一种真空玻璃，其中，该真空玻璃的真空腔内设有若干所述微支柱。本发明创新研制出的新的微支柱材料与结构使用金属纤维和/或合金纤维制成的柔性微小支撑物，使得这种新的微支柱可以大幅降低热传、提高隔声效能，有效提升隔热与隔声的效果；同时，该微支柱还能够支撑真空层，而且，当玻璃受到冲击时，需克服微支柱做功，利用本发明的微支柱的压缩性能，能够把动能转化成支柱的内能，不形成瞬间增大的应力集中点，能够有效降低玻璃破裂的风险。

技术领域

本发明涉及一种真空玻璃用微支柱及真空玻璃，属于真空玻璃技术领域。

背景技术

真空玻璃作为一种优异的节能材料，在保温隔热性等方面具有良好的发展和应用前景。真空玻璃是指两片或者两片以上平板玻璃以支撑物隔开，周边密封，在玻璃间形成真空层的玻璃制品。真空腔的厚度一般会控制在0.1-0.5mm，支撑物通常呈方阵排列隔开，其中一片玻璃留有抽气孔，真空排气后再将抽气孔封住形成真空腔，为了保持真空度长期稳定，真空层通常也会内置吸气剂。

真空玻璃因其高真空度的真空腔能有效阻止热量声音的传导，而起到较好的隔热隔音作用，是顶级透光保温隔音材料。如图1所示，真空玻璃的传热机理有三种：①辐射传热C_辐射、②支撑物传热C_支撑物、③残余气体传热C_气。减少辐射传热有效的方法是采用Low-e玻璃，Low-e玻璃辐射率越低越好，而残余气体传热只要确保好真空度，残余气体传热就可以减少到可以忽略的程度，通常情况下，真空腔中的残余气体控制在小于0.1Pa；剩下主要的传热就是微小支撑物。声音的传播需要介质，没有介质的真空环境是没办法传播声音的，因此真空腔可以有效阻止声音的传播。然而，真空玻璃有支撑物连接，支撑物可以形成声桥，第一张玻璃的振动通过支撑物传到第二张上，第二张玻璃也随之振动，支撑物的钢性越大，其振动传递能力越强，由此导致真空玻璃的隔音性能大幅下降。

目前市场上真空玻璃主流的支撑物主要有①陶瓷类支柱、②合金支柱，合金支柱以不锈钢材质为代表，其热传系数约为17W/m·K，陶瓷类热传系数多在2.7W/m·K以上，热传系数都比较高，且刚性大，振动传递能力强，易降低隔音性能。真空玻璃依靠支撑物抵抗玻璃外侧的大气压，每个支撑物都承受非常大的压强，都是应力集中点。当玻璃受到外力冲击时，合金、陶瓷支撑物因刚性强，发生形变非常微小，无法有效吸收能量，玻璃破裂风险直线上升。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种真空玻璃用微支柱，该微支柱由金属纤维和/或合金纤维制成，具有较好的隔音和隔热效果。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种真空玻璃用微支柱，其中，该微支柱包括若干纤维层，每一纤维层由若干金属纤维和/或合金纤维组成。

根据本发明的具体实施方案，不同纤维层可以由相同丝径的纤维组成，也可以由不同丝径的纤维组成。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述金属纤维的丝径为2μm-40μm，所述合金纤维的丝径为2μm-40μm。

根据本发明的具体实施方案，优选地，该微支柱的高度为0.2-2.0mm。

根据本发明的具体实施方案，微支柱的总厚度可以由层数及丝径大小控制，优选地，该微支柱包括3-10层纤维层，更优选为5层。

本发明的微支柱可以的底面(或称背面)为平整面，这样能够起到防呆作用，可以有效防止微支柱在布点时出现站立的情形，提升真空玻璃的制作良率。根据本发明的具体实施方案，优选地，该微支柱的底面为长方形、圆形或椭圆形，顶部为弧面形。