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    真空玻璃

    補充:0  瀏覽:20097  發布時間:2011-9-29


    真空玻璃
        真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密閉起來,將其間隙抽成真空并密封排氣孔,兩片玻璃之間的間隙為0.1-0.2mm,真空玻璃的兩片一般至少有一片是低輻射玻璃,這樣就將通過真空玻璃的傳導、對流和輻射方式散失的熱降到最低,其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同。真空玻璃是玻璃工藝與材料科學、真空技術、物理測量技術、工業自動化及建筑科學等,多種學科、多種技術、多種工藝協作配合的碩果。



        原理
      從原理上看真空玻璃可比喻為平板形保溫瓶,二者相同點是兩層玻璃的夾層均為氣壓低于10-1pa的真空,使氣體傳熱可忽略不計;二者內壁都鍍有低輻射膜,使輻射傳熱盡可能小。二者不同點:一是真空玻璃用于門窗必須透明或透光,不能像保溫瓶一樣鍍不透明銀膜,鍍的是不同種類的透明低輻射膜;二是從可均衡抗壓的圓筒型或球型保溫瓶變成平板,必須在兩層玻璃之間設置“支撐物”方陣來承受每平方米約10噸的大氣壓,使玻璃之間保持間隔,形成真空層。“支撐物”方陣間距根據玻璃板的厚度及力學參數設計,在20mm-40mm之間。為了減小支撐物“熱橋”形成的傳熱并使人眼難以分辨,支撐物直徑很小,目前的產品中的支撐物直徑在0.3mm-0.5之mm間,高度在0.1mm-0.2mm之間



        機理
      由于結構不同,真空玻璃與中空玻璃的傳熱機理也有所不同。圖2為簡化的傳熱示意圖  真空玻璃
    ,真空玻璃中心部位傳熱由輻射傳熱和支撐物傳熱構成,其中忽略了殘余氣體傳熱。而中空玻璃則由氣體傳熱(包括傳導和對流)和輻射傳熱構成。   由此可見,要減小因溫差引起的傳熱,真空玻璃和中空玻璃都要減小輻射傳熱,有效的方法是采用鍍有低輻射膜的玻璃(LOW-E玻璃),在兼顧其它光學性能要求的條件下,其發射率(也稱輻射率)越低越好。二者的不同點是真空玻璃還要盡可能減小點陣支撐物的傳熱,目前新立基公司根據自有專利采用直徑0.5mm的開口環形(或稱C型)支撐物,點陣間距25mm,其熱導約為0.5Wm-2k-1。中空玻璃則要盡可能減小氣體傳熱。為了減小氣體傳熱并兼顧隔聲性及厚度等因素,中空玻璃的空氣層厚度一般為9-24mm,以12mm居多。要減少氣體傳熱,還可用大分子量的氣體(如惰性氣體:氬、氪、氙)來代替空氣,但即使如此,氣體傳熱仍占據主導地位。



        優點
      真空玻璃的K值比中空玻璃低得多,而且還兼有下列優點:
       1.由于熱阻高,防結露結霜性能更好。
       2.由于間隔是真空,因而具有下列優點:
       隔聲性能好,特別是低頻段隔聲性能優于同樣厚度玻璃構成的中空玻璃
       不存在中空玻璃存在的內結霧結露問題
       不存在中空玻璃水平放置時氣體熱導變化問題
       不存在中空玻璃運到高原低氣壓地區的脹裂問題
       3. 由于兩片玻璃形成剛性連結,抗風壓強度高于同等厚度玻璃構成的中空玻璃。比如,4mm玻璃構成的 真空玻璃,抗風壓強度高于8mm厚玻璃,是兩片4mm 玻璃構成的中空玻璃的一倍半以上。
       4. 由于是全玻璃材料密封,內部又加有吸氣劑,所用的Low-E膜是“硬膜”,不是易氧化變質變色的離線“ 軟膜”,只要制造工藝和設備先進,真空玻璃使用壽命遠比用有機材料密封的中空玻璃長得多。
       5. 厚度比中空玻璃薄一倍以上,不僅可節省窗框材料,而且可以當成一片玻璃配合其它玻璃深加工技術 組合成夾層真空、“真空+中空”、“自潔真空”等具有各種性能的“組合真空玻璃”。這種與其它深加工技術 的兼容性,不僅可促進其它技術的發展,同時也正好可彌補真空玻璃的不足之處。例如目前還不能制造 鋼化真空玻璃,但可利用組合技術來解決安全性問題。
       因此,真空玻璃的特點使其具有綜合性能優勢。

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