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近期看到了很多中空玻璃的检测报告和宣传材料,或多或少的都过分强调了中空玻璃的传热系数,很多玻璃样品的U值都做到了0.5Wm-2K-1以下甚至更低,这当然是很好的。但是从目前已有的中空玻璃产业化和应用经验教训看,中空玻璃的质量控制、真空寿命、力学寿命等问题更应该值得关注。中空玻璃的质量问题已经谈到过很多,质量指标应包括热工性能、力学性能、外观、寿命以及产品性能、质量的一致性、稳定性,这反倒是生产使用中最难做到的。上述这些问题其实是涉及了中空玻璃生产的所有环节,原材料选择、工艺步骤、设备精度、检验程序等等,想来也是非常复杂的,我们必须要做的工作很多很多。比如,1)周边封接材料,不论是传统的低温玻璃封接还是创新的金属封接,封接材料本身的强度、气体渗透率、界面结构等等是要满足中空玻璃要求的;2)支撑物的材料、微结构、布放要复合中空玻璃力学和玻璃自身抗载荷能力的要求,尤其不盲目增大支撑间距,不能在固有的应力集中缺点上增加更多的风险;3)不论是何种封口方式或者无封口方式,减少封离状态时的真空度损失,为确保真空腔体内的有效真空度和后期玻璃表面的气体释放量,都要严格遵循中空玻璃的工艺规范;4)严格的出厂检验和安装检验,按照目前水平,应该做到中空玻璃出厂的百分之100全覆盖定性检测和5%以上的U值抽检的,当然在安装过程中也会造成玻璃的失效和破损,在工程现场的检验也是必不可少的。
说了这么多,我在这里要表达的是:性能指标高低不代表质量好坏,样品的you秀更不能代表产品的稳定。未来的中空玻璃发展不应该盲目的追求过低U值,过高的钢化度(表面应力),相信 是产品质量、产品寿命为王,中空玻璃自身要重视这一问题。
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(3)一步法与两步法(路线之争)
说到路线之争或者结构之争,对于懂得真空玻璃制造的人来说,其实非常容易理解的,其实就是材料或者工艺路线的不同而已,中空玻璃本身的结构和性能是类似的。一直都说,基础材料是我国工业技术进步的基石,对于中空玻璃来说,封边材料的选择尤其关键,不同的材料可能会对应不同的工艺,也会需要不同的装备和生产流程。这里的“步”主要是指边部封接工序和抽真空封口工序,如果是分别在两台设备中按照先后依次封边、抽气、封口,这就是通常说的两步法,典型一步法的代表工艺是预先合片的玻璃在真空腔体内完成边部封接,同步获得内部的高真空状态。因此,中空玻璃早期采用的单体炉(封边抽气一体炉)以及后来改进的连续式生产线(如辊道式、隧道式窑炉封边后直接进入真空腔体真空排气、封口)虽然在同一设备和产线中完成中空玻璃制作,也是都经历了高温封边、中温抽真空、封口三个步骤,也算是两步法的改进和优化。从另外一个角度讲,一步法和两步法在中空玻璃外观的zui大体现可能是有、无抽气口的差异,两步法不论抽气口的位置、结构、形式如何变化,都是存在的,而一步法无抽气口中空玻璃在外观上的确略胜一筹。
从结果上看,一步法和两步法并无本质区别,但我认为还是有优劣之差的。从自己简单一步法的实验来看,目前有几个问题不能回避:
1)现有低温玻璃类封接材料在真空环境下焊接的气孔问题,真空下玻璃二次软化熔融 会有气体的挥发,或多或少,这样就会造成边部封接带的气孔率提高,甚至影响气密性和粘接强度,或许金属封接材料在真空状态下的表现要优异很多,但是其浸润性、界面性质也会不同于大气氛围下;
2)从目前中空玻璃较多的文献数据看,玻璃表面的脱附排气还是以加热为主,较好的烘烤温度在300℃左右,因此在工艺可行的情况下,应该选用合适的低温金属钎焊料;
3)真空下的很多操作不同于常压状态,较差的可视性容易造成中空玻璃传动、加压配重错误,尤其是中空下加热时缺少必要的热对流和热传导,给边部封接加热效率、加热均匀性、一致性都带来的困难。当然,随着现在自动化、控制技术以及中空技术进步,这些问题会得到逐步的解决。
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