摘要：溫差作用下封邊開裂是導(dǎo)致鋼化真空玻璃失效的主要原因。不同封邊工藝的真空玻璃，其耐兩側(cè)溫差性能不同，本文針對金屬封接的真空玻璃，通過溫差變形失效試驗(yàn)和數(shù)值模擬，得出鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)封邊焊料的應(yīng)力分布特征。結(jié)果表明：金屬封接鋼化真空玻璃溫差變形失效的極限溫差約為150℃；鋼化真空玻璃溫差變形均呈曲面且變形量與鋼化真空玻璃長邊尺寸為正相關(guān)關(guān)系；鋼化真空玻璃受溫差影響失效時(shí)，封邊焊料應(yīng)力分布大致相同，拉應(yīng)力出現(xiàn)在鋼化真空玻璃角點(diǎn)處；封邊部位的極限應(yīng)力大小為1.571MPa，等效安全應(yīng)力為0.943MPa.

鋼化真空玻璃作為國內(nèi)外具有較大發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)能玻璃，不僅具有普通真空玻璃的隔聲、隔熱性能，而且還具有鋼化玻璃強(qiáng)度高、安全等優(yōu)點(diǎn)[1]。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，鋼化真空玻璃兩側(cè)鋼化玻璃存在溫差時(shí)，由于鋼化真空玻璃極低的熱傳導(dǎo)性及鋼化玻璃的熱膨脹性導(dǎo)致鋼化真空玻璃封邊開裂，最終使鋼化真空玻璃漏氣失效[2-4]。

這種安全隱患限制了鋼化真空玻璃在極熱及極寒地區(qū)的發(fā)展和使用[5]。針對這一現(xiàn)狀，國內(nèi)外眾多學(xué)者對鋼化真空玻璃的性能和材料進(jìn)行了很多研究和改進(jìn)。Wang等[6]利用思維進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對真空玻璃隔熱層傳熱系數(shù)進(jìn)行建模，預(yù)測了真空玻璃的保溫隔熱性能，發(fā)現(xiàn)玻璃在升高溫度時(shí)發(fā)生線性膨脹，使真空玻璃封接部位破裂。李宏等[7]采用數(shù)值模擬的方法，分析了不同尺寸真空玻璃性能差異及不同玻璃在節(jié)能建筑中的應(yīng)用情況。Hu等[8]、趙驍真等[9]通過對支撐物參數(shù)和邊緣密封部分參數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)評價(jià)，得到了各個(gè)指標(biāo)對玻璃傳熱系數(shù)的影響程度。Zhu等[10]分析了基材玻璃的厚度、密封邊的寬度、支撐柱陣列間距以及隔熱框架結(jié)構(gòu)對真空玻璃傳熱的影響?；降萚11]提出了短波紅外線加熱和吸波玻璃粉相結(jié)合的封接技術(shù)，使鋼化真空玻璃的生產(chǎn)更加快速高效。產(chǎn)品表面應(yīng)力均勻一致，玻璃退火程度不超過15%，對玻璃基板的初始應(yīng)力要求較小。蘇行等[12]、Fang等[13]利用冷熱循環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證鋼化真空玻璃可靠度，結(jié)果表明真空玻璃在經(jīng)過熱冷循環(huán)試驗(yàn)后傳熱率增加10.1%，真空度下降0.6Pa，但邊緣封接部分未發(fā)生破裂，仍滿足使用要求。Memon等[14-15]研究了低溫表面感應(yīng)對真空抽取、泵孔密封和復(fù)合邊緣密封的熱性能的影響，并設(shè)計(jì)了真空隔熱玻璃的新型無鉛密封材料，通過減少真空邊緣密封的寬度和涂層的輻射率，改善了真空隔熱玻璃的熱性能。

不同封邊工藝的真空玻璃，其耐兩側(cè)溫差性能不同，本文針對金屬封接的真空玻璃，利用有限元軟件ABAQUS結(jié)合試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)分析鋼化真空玻璃兩側(cè)受溫差影響漏氣失效時(shí)封接焊料的應(yīng)力分布特征，得出其極限應(yīng)力和等效安全應(yīng)力，為鋼化真空玻璃的性能設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供一定科學(xué)依據(jù)。