提供了真空隔熱玻璃（VIG）組件、用于VIG組件的邊緣密封件和用于形成邊緣密封件的方法。VIG組件包括包含有粘性材料的邊緣密封件，用來限制滲透到形成在VIG組件的玻璃板之間的真空空間中的速率。邊緣密封件構成為使得玻璃板能夠在玻璃板受到不同熱應變時能夠相對于彼此橫向運動，并且還構成為使得當在玻璃板之間存在相對橫向運動時在至少一部分粘性材料內出現粘性剪切。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有膠粘邊緣密封件的真空隔熱玻璃組件
技術介紹
透氣因為透氣在本專利技術中起到至關重要的作用，因此在這里給出透氣的概念。在沒有持續性或周期性抽氣的情況下，裝在容器中的任何真空的初始低壓都將隨著大氣透過構成該容器的材料而增大。壓力升高的速率將取決于透氣速率。因此，真空隔熱玻璃(VIG)組件的使用壽命不是無限的，而是可以通過利用永久附接或可臨時附接的抽氣口進行定期抽氣來延長，只要邊緣密封件沒有失效。對于透氣而言，Roth (1994，第6-7頁)規定(引用的參考文獻其它文獻)氣體即使在所存在的開口大小不足以實現正常流的情況下也具有流動穿過固體的可能性。氣體浸入、穿過并且離開不具有任何其大小足以使多余一小部分的氣體穿過任 何一個孔的孔的阻擋物的通道被稱為透氣。在這些情況下的穩態流量為透氣率或簡稱為透氣性。這通常表示為在STP (標準溫度和壓力)下每秒流過I平方厘米橫截面、每毫米壁厚和穿過阻擋物的I托壓降的氣體立方厘米數...。理想的真空應該一直保持在其與泵分開時所達到的真空(壓力)。任何真實的腔室在與抽氣系統隔開之后都會出現壓力升高。該壓力升高是由從外面滲透到腔室中的氣體而產生出的...。還有，對于透氣而言，O’ Hanlon (2003，第70頁)規定(引用的參考文獻其它文獻)透氣為三步驟過程。氣體首先吸附在真空容器的外壁上，通過容器本體擴散，并且最后從內壁釋放出。透過玻璃、陶瓷和聚合物材料的是分子。這些分子不會在吸附時分裂。氫氣會在金屬表面上分裂，并且作為原子擴散，這些原子在真空壁上釋放之前重新組合。通常用于VIG組件的陶瓷玻璃對于在1(Γ12至KT13Cm3 *mm/ (cm2 ·秒·托)范圍內的大氣具有穿透性。真空隔熱玻璃組件真空隔熱玻璃組件在本領域是已知的。例如，參見美國專利 Nos. 5，664，395 ;5，657，607 ;5，891，536 ;5，902，652 ;6，444，281B1 ;6，291，036 ；和7，141，130B2，這些文獻的內容都在這里被引用作為參考。真空隔熱玻璃(VIG)組件包括兩塊基本上平行間隔開的玻璃板，并且所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之間具有處于小于大氣壓的壓力下的真空。在玻璃板之間看到非侵入式間隔件，用來通過阻擋壓縮的大氣壓來保持真空空間。所有VIG組件所共有的是邊緣密封件，用來密封在玻璃板之間的邊緣間隙并且通過形成低透氣性阻擋件來保持真空。真空不能進行借助對流和傳導進行的熱傳遞。因此，與在其玻璃板之間具有處于大氣壓下的惰性氣體，例如氬氣或氪氣的惰性氣體填充的隔熱窗格組件相比，由VIG組件在例如窗戶、門和天窗這些用途中的使用而能夠導致的能量和相關費用的節約能夠提高幾十倍。目前存在一些嚴重未解決的性能和可靠性問題，這些問題一直阻礙著市售VIG組件的發展，從而阻礙了顯著節能，這將導致它們不能替代惰性氣體填充的隔熱窗格。主要問題在于相對不可延展的玻璃板出現邊緣密封件故障和突然脆裂。這些故障是由從熱隔離的玻璃板的不同熱膨脹和收縮(或者“不同的熱應變”)導致的較大應力而引起的。專利檔案表明一直在努力通過采用更柔性的邊緣密封件設計來解決這個問題。該努力受到在針對更節能建筑物的市場要求方面的資本問題影響。這個要求是由要通過降低溫室氣體排放來阻礙全球變暖危險的升高的迫切需要而驅動的。Steven Chu, Secretary, U. S. Department of Energy 在CaltechCommencement, June 12, 2009 中說到目前不斷認識到，我們應該能夠投資建造能耗降低80%的建筑物，這些投資將在15年內自己就能償還,建筑物在美國消耗了 40%的能量,從而節能建筑能夠使我們的碳排放降低1/3。在撰寫該申請時，住宅建筑物占美國能耗的22%，商用建筑占18%。在22%的住宅能耗中，42%是住宅加熱和冷卻的結果。建筑物消耗了國家電力的72%和天然氣的55%。建筑物為在美國中的大約40%的CO2排放負責，并且大約為2，300垓克(Tg或百 萬噸(MMT))CO2等同物(來自美國能源部)。美國綠色建筑委員會已經制定出國際認可的綠色建筑認證體系，被稱為Leadshipin Energy and Environmental Design or LEED 認證，這促進了節能、節水、降低 CO2 排放并且改善了室內環境質量。Leed標準促進了更多使用天然光和對室外的可見度。VIG組件使之變為可能而不會與LEED節能和CO2排放降低標準沖突。VIG組件大大降低了聲音傳播，這改善了生活和工作環境質量。因為玻璃板和玻璃板之間存在真空，在VIG組件中的玻璃板相互隔熱程度遠大于在惰性氣體組件中的隔熱程度。因此，由在具有很大溫度極值的氣候中的室內和室外溫度差引起的在VIG組件的玻璃板之間的不同熱應變遠大于惰性氣體組件。在具有連接兩塊玻璃板的剛性邊緣密封件的VIG組件中，這些熱應變差異在組件的邊緣處相遇，在那里它們受到兼容性的約束。結果在相對不可延展的玻璃板中以及在邊緣密封件和其與玻璃板的粘接部中出現非常大的應力值。在具有剛性邊緣密封件的VIG組件的玻璃板中可以形成的較大應力會變成如此高，從而一塊或兩塊陶瓷玻璃板會突然脆裂失效。這個問題由于陶瓷玻璃對由于刮傷和磨損而導致的強度減小的敏感性而加劇，因為這會促進破裂。如果VIG組件為在建筑物的第94層上的地板至天花板的窗戶并且突然脆裂失效，則結果會超過該組件的更換成本并且包括人員傷害或死亡。雖然陶瓷玻璃具有在VIG構造中作為缺點的許多負面物理性能，但是缺乏具有積極物理性能的材料使之非常難以繞過陶瓷玻璃作為VIG組件的優選透明材料。這些負面的物理性能為脆性、低延展性、低拉伸強度和高彈性模量。積極的特性為非常高的剛度、在連續負載下耐蠕變變形性、硬度，并且非常重要的是陶瓷窗戶玻璃，例如堿石灰玻璃具有非常低的透氣性。這些積極性能使得陶瓷玻璃是用于VIG組件的優選材料，這些VIG組件受到來自大氣壓的連續彎曲負載并且必須保持使用真空壓力幾十年。如果陶瓷玻璃更易延展并且具有更大的拉伸強度，則影響VIG發展的許多問題將大大減輕。假設目前陶瓷玻璃沒有任何合適的替代物，則對于在VIG研制中的發展而言的改進可用方法是改善邊緣密封件的設計。許多美國專利申請文獻披露了更柔性的邊緣密封件設計，它們試圖緩解當前許多與VIG性能、組裝、可靠性和安全性相關的問題。在現有技術中所述的大部分VIG組件中，在玻璃板之間的距離需要比在惰性氣體填充隔熱窗格組件的玻璃板之間的間距小得多，并且通常小于O. 08英寸。盡管VIG組件玻璃板的緊密間距加劇了適應所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之間的不同熱應變的問題，但是VIG組件玻璃板的緊密間距是所期望的，因為為了在視覺上不突兀而需要間隔件較小。小間隔件傳導的熱能更少。VIG組件玻璃板的緊密間距減少了抽真空的時間，這降低了生產成本。間隔件可以或包括嵌入或沒有嵌入在玻璃板內的圓盤、圓筒、微尺寸顆粒或甚至是納米顆粒。與在VIG組件的玻璃板之間的通常間距相比，在惰性氣體組件的玻璃板之間的距離選擇為使得由對流和傳導引起的熱傳遞最小。該最佳間距在O. 625英寸和O. 75英寸之間。因為在惰性氣體隔熱窗戶的玻璃窗格之間的間距遠大本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅伯特·S·瓊斯，
申請(專利權)人：羅伯特·S·瓊斯，
類型：
國別省市：
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