真空玻璃技術較新進展研究

    真空玻璃技術進入中國已整整10年。在此期間，在建筑節能巨大市場和大部分國家科技進步推動下，真空玻璃技術取得打破性進展，影響真空玻璃大規模生產和應用的一些瓶頸問題已經或正在得以解決。

　　20年前，能制作真空玻璃的在線Low-E膜發射率為0.20，幾年前用于真空玻璃生產的離線硬膜發射率可達到0.10。目前，Guardian.和ST.Gobain等廠商生產的鋼化Low-E玻璃發射率已達到0.02~0.04。

　　隨著準確加工技術和機器人技術的發展，制作和布放設備已有長足進步，合金材料支撐物有多種加工方法，直徑小于0.5毫米的圓環形支撐物不僅形狀好而且成本大幅降低，其他材料（如Al2O3）支撐物也已投入使用，近年來利用特殊技術在玻璃上直接制作玻璃支撐物或用絲網印刷把特殊材料支撐物印在玻璃上的工藝也接近成功。

　　鋼化或半鋼化真空玻璃研制已有打破性進展

　　高層建筑窗戶和玻璃幕墻必須使用安全玻璃。鋼化和半鋼化玻璃由于抗沖擊、抗風壓及抗彎強度等力學性能都遠高于普通玻璃，是安全玻璃的主要品種。半鋼化玻璃在受沖擊破裂時只出現輻射狀裂紋，不會像鋼化玻璃破裂成小塊，也不會爆開，被稱為“不飛散”玻璃，所以用半鋼化玻璃作幕墻和高層玻璃更為安全。

　　國內外廠商多年來試圖解決此難題的各種方法可歸納為以下幾種。

　　1.用各種低溫封接材料（如軟金屬、樹脂等）代替玻璃釬焊料。
　　2.用分區加熱的方法在保持玻璃主體溫度不高的條件下，以微波、高頻、紅外射線、激光等手段對封接部位要點加熱。
　　3.研制較低溫度的玻璃釬焊料并控制加熱時間。

　　第1、2種方法尚未見到產品問世，第3種方法則有非常大進展。我國多家玻璃釬焊料廠商已研制成370℃~425℃范圍內的低熔點玻璃釬焊料。實驗證明，即使是使用425℃的玻璃釬焊料，只要嚴格控制工藝，也能使玻璃達到半鋼化玻璃的國家標準，即其表面應力在24兆帕至69兆帕之間。

　　研制夾層真空玻璃的關鍵是夾層材料及工藝的打破

　　解決真空玻璃安全性除上述鋼化或半鋼化真空玻璃外，為了得到更高的強度并確保玻璃破碎后不下落，另一途徑是在真空玻璃外側制作夾層（夾膠），稱為夾層真空玻璃。這樣不但提高了真空玻璃的強度，同時又提高了真空玻璃的隔聲性能。經有地位部門檢驗，夾層真空玻璃的隔聲量可達到42dB，離國家較高標準（45dB）只差3dB。同時，對紫外線的阻隔率可達到98%以上，大大減少了紫外線對人體的傷害。

　　通常的夾層玻璃制造有兩種工藝。一種是使用PVB膜，通過預壓工序，較終在130℃左右、12千克/平方米壓力作用下成型。由于真空玻璃是通過微小支撐物支撐起兩片玻璃的結構，該結構使玻璃承受了一個大氣壓的壓強，如果使用PVB膜成型工藝，等于在玻璃上施加了12千克/平方米的壓強，真空玻璃在如此高的壓強下將會被壓碎，所以，用PVB高壓成型法合成真空夾層玻璃是困難的。另一種是使用EVA膜（也稱EN膜）采用真空一步法成型工藝制成。該種方法，由于作用在真空玻璃上的力始終是1個大氣壓，因此不會破壞玻璃。目前，這種結構已通過有地位機構安全性能檢驗并用于一些建筑物，但EVA膜夾層玻璃的抗沖擊強度及霧度、舒緩老化等指標還不如PVB夾層玻璃，必須從材料和工藝上改進。國內一些公司和夾層材料生產商配合研究，改用新夾層材料取得很大進展。經國家安全玻璃檢驗中心檢驗，其抗沖擊、舒緩老化、霧度等主要指標已達到夾層玻璃國家標準的高等。

　　鋼化或半鋼化真空玻璃及夾層真空玻璃兩種技術相結合可以制造出各種類型的節能安全玻璃和防盜玻璃品種，滿足不同建筑的需要。

　　新立基公司和日本板硝子先后研制成功帶吸氣劑的真空玻璃并投入市場

　　我國已率先制定了世界較早的真空玻璃行業標準，真空玻璃也初次被列入新修訂的建筑玻璃應用技術規程，從而使真空玻璃可以正式為建筑工程所采用。

　　新立基公司從2001年開始興建10多項示范工程，除天恒大廈、清華超低能耗樓等有名工程外，新近又參與了北京和平門小區商業住宅、北京生命科學院、國奧村微能耗幼兒園、奧運森林公園等工程，這些工程積累了真空玻璃實際應用的經驗，也成為一系列的節能建筑示范項目并創造了多項世界靠前。例如，世界靠前座全真空玻璃大廈，靠前個大面積真空玻璃幕墻，靠前個真空玻璃頂棚等。

　　綜上所述，從1997年1月日本板硝子宣告“優點玻璃”上市至今的10余年間，真空玻璃技術又有了長足的發展。特別是中國在真空玻璃領域異軍突起，下一個10年除美國Guardian外，還有多少家廠商進入此領域？從目前情況看，真空玻璃技術已成功度過初創期，由苗成樹，由樹成林的趨勢已顯現。我國的真空玻璃產業在下一輪的競爭中是繼續崛起還是被洋品牌壓倒，現在已到了關鍵時期。在思考這一問題時，不應把眼光局限于真空玻璃產品市場，首先要看到，真空玻璃產業化將形成專利技術、生產線設備和產品及其應用領域的產業鏈和工業體系，同時也將形成專利技術、設備和產品的出口體系，為我國開創一個新的產業。其次要看到，真空玻璃技術與現有的玻璃深加工技術（鍍膜、鋼化、夾層、中空……）的結合將帶動玻璃工業的升級改造。真空玻璃技術及其向建筑圍護結構的擴展也將帶動建筑業的進步。因此，在評估真空玻璃發展前景時既要有廣度也要有高層度，能使我們的決策者和企業家站得高看得遠，下大決心加大投入，推動真空玻璃產業進步。