2.1真空玻璃的關(guān)鍵技術(shù)
　　
　　目前,全部上真空玻璃技術(shù)尚處于起步階段,其制造技術(shù)涉及到真空絕熱、硅酸鹽、機(jī)械、低熔點(diǎn)焊接、密封、消氣、封頭、支撐等多個(gè)學(xué)科的多項(xiàng)技術(shù),特別是兩平板玻璃之間的支撐技術(shù)和封邊封頭技術(shù),都屬于高難度技術(shù)。
　　
　　人類是在發(fā)明保溫瓶之后整整100年,才由悉尼大學(xué)發(fā)明了與其保溫隔熱原理相同的平板真空玻璃,可見(jiàn)其難度之大。要實(shí)現(xiàn)從保溫瓶到平板真空玻璃的飛躍,有三大難題:①與保溫瓶不同,真空玻璃是一個(gè)小容積、大表面積而又狹窄扁平的玻璃真空腔體,又要快速抽真空以使殘余氣體降到可以對(duì)熱傳導(dǎo)忽略不計(jì)的程度,并長(zhǎng)期保持其真空度;②與保溫瓶圓柱體容易抗壓不同,真空玻璃只有使用支撐物來(lái)承受10000kg/m2的壓力,該支撐物使真空玻璃產(chǎn)品滿足建筑玻璃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所要求的強(qiáng)度和壽命,這就必須對(duì)支撐物的物理化學(xué)性能以及幾何形狀、幾何分布做出精心設(shè)計(jì);③比保溫瓶更難的是,真空玻璃是門窗用透明材料,在抽氣口、支撐物的設(shè)計(jì)和選料上,要不影響透明和美觀。
　　
　　2.2自支撐真空隔離結(jié)構(gòu)
　　
　　從大部分國(guó)家看,中國(guó)真空玻璃技術(shù)水平處于前沿,但是傳統(tǒng)思維模式是基于在現(xiàn)有兩塊平板玻璃間外加支撐物(每平米1600多個(gè))隔離出空間的真空隔離方法,因此有如下缺點(diǎn):①支撐物材料選擇及制作難;②金屬支撐物熱導(dǎo)率高,通透性不理想;③外加支撐物布點(diǎn)多,均勻布點(diǎn)難,成品后易脫落(難以滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn));④生產(chǎn)成本高,成品率低;⑤自動(dòng)化生產(chǎn)難實(shí)現(xiàn),綜合技術(shù)難推廣;⑥不能實(shí)現(xiàn)異型等。
　　
　　2009年,海南發(fā)明人李方順提出筋條自支撐真空隔離方法,顛覆了布點(diǎn)支撐方法。

　　如圖2所示,筋條自支撐真空隔離方法就是通過(guò)對(duì)玻璃原片進(jìn)行二次加工,直接在玻璃上建立支撐筋條,這就跳出了困擾科學(xué)家100年的外加支撐點(diǎn)的真空隔離結(jié)構(gòu),從而使真空玻璃的生產(chǎn)工藝技術(shù)易于實(shí)現(xiàn),自動(dòng)化生產(chǎn)瓶頸得以打破,產(chǎn)品質(zhì)量控制得以保證。還可實(shí)現(xiàn)異形真空玻璃,使真空玻璃的推廣應(yīng)用領(lǐng)域得以更大拓展。
　　
　　在此基礎(chǔ)上,本研究提出一種凸點(diǎn)自支撐真空隔離構(gòu)件,包括組合板材以及凸起。組合板材中至少一個(gè)板材的一側(cè)或者兩側(cè)板面上設(shè)有點(diǎn)狀凸起,另一個(gè)板材則可以直接采用普通的玻璃,如圖3所示。與筋條自支撐真空隔離方法相比,可提高加工效率,降低生產(chǎn)成本。
　　
　　3真空玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域
　　
　　表1列出單片玻璃、中空玻璃及真空玻璃的傳熱系數(shù)范圍?？梢?jiàn),中空玻璃的K值遠(yuǎn)優(yōu)于單片玻璃,真空玻璃又遠(yuǎn)優(yōu)于中空玻璃,Low-E中空玻璃和真空玻璃優(yōu)勢(shì)更為明顯。本節(jié)主要與中空玻璃比較分析真空玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域?！　?/p>

　　3.1建筑住宅
　　
　　公共建筑節(jié)能改造將帶來(lái)2萬(wàn)億投入資金市場(chǎng),玻璃較少占十分之一份額。中國(guó)建筑節(jié)能玻璃的生產(chǎn)與推廣比較滯后，有相關(guān)人士說(shuō):真空玻璃市場(chǎng)規(guī)模“能開(kāi)發(fā)1%的市場(chǎng)就可以做到很大”。
　　
　　目前真空玻璃的產(chǎn)能還只能接受玻璃用量不大的辦公樓和高等小型住宅的任務(wù),隨著產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的擴(kuò)大,在大型公建和住宅群推廣將使用量很快上升到幾十萬(wàn)平方米到幾百萬(wàn)平方米的數(shù)量上。對(duì)于上億平方米的建筑玻璃需求,真空玻璃的市場(chǎng)占有率空間很大,再加上全部市場(chǎng),應(yīng)該供不應(yīng)求。
　　
　　3.2透明冷柜
　　
　　隨著中國(guó)商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)異常繁榮,商用透明冷柜一直處于持續(xù)增長(zhǎng)階段,2001年,全國(guó)共銷售商用透明冷柜50萬(wàn)臺(tái)。同時(shí),制冷陳列柜屬于高耗能產(chǎn)品,其耗電量達(dá)到整個(gè)超市耗電量的70%左右。
　　
　　2008年中國(guó)超市及賣場(chǎng)的總耗電量為477×108kWh,其中食品低溫冷柜耗電167×108kWh,目前中國(guó)低溫儲(chǔ)藏的食品只占食品總量的20%,而美國(guó)的這個(gè)比例為90%。隨著中國(guó)人民生活水平向西方國(guó)家的不斷接近,食品低溫冷柜的市場(chǎng)潛力巨大。另一方面,由于冷柜品種規(guī)格繁多,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,質(zhì)量良莠不齊,目前大多數(shù)國(guó)產(chǎn)冷柜的能耗等級(jí)還處于高能耗的4～5級(jí)以上,在這種情況下,低溫冷柜的節(jié)能減排尤顯重要和緊迫。中國(guó)各種透明冷柜大多采用雙中空玻璃加電熱膜的形式,這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然能有效防止玻璃表面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象,但電熱膜能耗驚人。如果改為真空玻璃,則可節(jié)能20%以上,所以該行業(yè)也期盼著性能更為優(yōu)良的透明保溫材料上市。