一种非对称型真空玻璃组成的复合安全玻璃结构
技术领域
本发明涉及玻璃深加工及质量检测领域，涉及一种幕墙用真空玻璃及其由其复合而成的结构，特别是指采用两片厚度不同的玻璃边缘进行气密封接形成的一种抗冲击性强的真空玻璃及其由其复合而成的安全玻璃结构。
背景技术
真空玻璃是一种具有优良隔热保温的玻璃制品，已在建筑门窗、幕墙及家电冷链等领域得到了广泛应用。
目前，真空玻璃的制作是采用两块平板玻璃周边用低熔点玻璃封接，将两片玻璃之间的间隙抽成真空，并内设多个支撑物，其真空度要求达到10-2Pa以上。已有典型的真空玻璃结构如图1所示，其中包括两片厚度相等的平板玻璃基片101、多个支撑物102、低熔点玻璃封接层103、抽气孔104制备成的对称型真空玻璃结构。
对于上述对称型真空玻璃结构，无论玻璃基片101是采用钢化真空玻璃还是普通玻璃，当其形成真空玻璃产品后，由于两片玻璃变形相互约束，且因支撑物附近应力集中及冲击能量易在该处集中，致使其抗冲击性能差，无法达到目前建筑安全玻璃指标要求，因此，采用这种结构的真空玻璃，按目前国家规范及标准要求，不能作为安全玻璃应用在幕墙上。如要其满足抗冲击安全指标，必须将其进行复合，即将真空玻璃夹在两片或多片安全玻璃之间，使真空玻璃两面不直接承受冲击载荷作用。典型的采用对称型真空玻璃制备的安全型复合玻璃结构见图2所示，其中图2为采用对称型真空玻璃复合成双腔中空+真空玻璃结构，其中201为钢化单片玻璃，202为中空层，203为中空玻璃的密封单元。图3为采用对称型真空玻璃与单片钢化玻璃夹层后再与单片钢化玻璃复合的中空+夹层+真空玻璃结构，其中204为钢化夹层玻璃，图4为采用对称型真空玻璃与两片钢化玻璃夹层后形成的双夹层真空玻璃结构。上述真空玻璃复合结构，其玻璃片数最少得4片及以上，这样必然增加了复合真空玻璃的制备成本、整体重量及厚度，约束了真空玻璃的使用范围及工程推广应用。显然，提高真空玻璃的抗冲击性能，使其达到安全玻璃的抗冲击性能要求，是目前真空玻璃发展的重要方向之一。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种新型的抗冲击性强的真空玻璃结构及由该结构复合而成的安全型玻璃，这种真空玻璃及其由其复合而成的玻璃结构不仅抗冲击性能能够满足当前规范对安全玻璃要求，而且在温差作用下，真空玻璃变形更小，引起的热应力更低，不易破坏，具有重要应用前景。
本发明提供技术方案如下：
一种非对称型真空玻璃组成的复合安全玻璃结构，包括真空+中空或真空+夹层形式的真空玻璃结构，由非对称型真空玻璃与单片安全玻璃(钢化玻璃或夹层玻璃)复合而成。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述非对称型真空玻璃包括厚度不同的两片玻璃基片组成。
所述非对称型真空玻璃较厚的玻璃基片承担着外界冲击载荷作用，且厚度大于等于5mm；较薄的玻璃基片厚度小于等于3mm。
所述较厚的玻璃基片厚度为5mm、6mm、8mm、10mm和12mm中的任一一种。
所述较薄的玻璃基片厚度为3mm或2mm的一种。
所述玻璃基片包括普通玻璃、半钢化玻璃或钢化玻璃；如非对称型真空玻璃作为安全玻璃使用时，则两片厚度不同的玻璃基片为钢化玻璃基片，并采用低温封接，封接后钢化玻璃表面应力达90MPa以上。
所述非对称型真空玻璃与单片安全玻璃进行复合成的中空+真空玻璃结构时，所述非对称型真空玻璃较薄的玻璃一面朝中空玻璃空腔层一侧。
所述非对称型真空玻璃采用PVB、SGP或EVA等胶片与单片钢化玻璃复合成夹层+真空玻璃结构时，所述非对称型真空玻璃较薄的玻璃一面朝夹胶面一侧。
本发明具有以下有益效果：
为提升真空玻璃的抗冲击性能，本发明的方法将组成真空玻璃的两片玻璃基片选择为厚度不相等的玻璃，其中较厚的一片真空玻璃基片承担着外界冲击及风载荷等其他载荷作用，较薄的一片配合着较厚一片，通过周边密封抽真空后，形成含真空腔的玻璃结构，制备成非对称型真空玻璃。由于较薄的一片玻璃具有较好的柔性变形特征，因此，当较厚玻璃承受外界冲击作用时，较薄一片能够在较小的外力作用下产生充分的变形，从而不至于受冲击后在支撑物附近形成过大的能量集中，再加上较厚玻璃本身具有较强的抵抗冲击作用，以此来提升真空玻璃的抗冲击性能。较薄的一面不承受冲击载荷作用，当该面也需要承受冲击载荷或有抗冲击性能要求时，则需将非对称型真空玻璃与其他安全玻璃进行复合，并将较薄一面朝向复合玻璃的内面，使其不直接承受冲击载荷作用，以此达到复合玻璃整体抗冲击性能要求。
附图说明
图1为现有对称型真空玻璃结构示意图。
图2为采用对称型真空玻璃复合成双腔中空+真空玻璃结构示意图。
图3为采用对称型真空玻璃复合成中空+真空玻璃+夹层结构示意图。
图4为采用对称型真空玻璃复合成双夹层真空玻璃结构示意图。
图5为本发明的非对称型真空玻璃结构示意图。
图6为本发明的非对称型真空玻璃复合成的中空+真空玻璃结构示意图。
图7为本发明的非对称型真空玻璃复合成的夹层+真空玻璃结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述。
图5是本发明的非对称型真空玻璃结构示意图，其中301为较厚的一片玻璃基片，主要承担着真空玻璃外界载荷冲击增强作用，302为较薄的一片玻璃基片，配合着较厚玻璃基片301，通过周边密封抽真空后，形成含真空腔的玻璃结构，制备成非对称型真空玻璃。上述结构中，较厚一片玻璃301为承载结构面，一般厚度需在5mm及以上，一般可选择5mm、6mm、8mm、10mm、12mm等，较薄的一片玻璃302为非承载结构面，厚度在3mm以下，一般可选择2mm、3mm。该结构较厚一面玻璃与较薄一面玻璃厚度相差越大，则真空玻璃抗冲击性能提升效果越好，但由于大气压作用，较薄的玻璃也需承担着大气压差作用形成的支撑应力和弯曲应力与变形，因此，其厚度也不能无限减小，其厚度值需结合支撑物间距，通过优化确定，一般选择2～3mm之间比较合适。
上述真空玻璃结构除了两片玻璃厚度不同外，其余结构与现有真空玻璃相同，也即，可以在玻璃上开设抽气孔104，且在两玻璃原片之间间隔放置多个支撑物102，周边用低熔点玻璃熔封封接103(参见图1)。
上述的非对称型真空玻璃用的两片玻璃基片301可以是普通玻璃、半钢化玻璃或钢化玻璃。当要求真空玻璃作为安全玻璃使用时，则两片玻璃基片301需使用钢化玻璃作为原片，并采用低温封接技术封接，保证封接后钢化玻璃表面应力值仍达到90MPa以上。
采用上述方法制备的非对称型真空玻璃，其玻璃较厚的一面能够承受较强的冲击作用，因此，可单片(不进行复合)使用在只一侧要求具有抗冲击性要求的门窗及幕墙或者其他冷链上，安装时，只需把较厚玻璃301一面朝着有抗冲击性要求的一侧即可。
采用上述方法制备的非对称型真空玻璃，由于其玻璃较薄的一面不能够承受较强的冲击作用，因此，当需安装在两侧都对玻璃抗冲击性有要求的门窗幕墙上时，需把上述的非对称型真空玻璃结构与钢化玻璃或夹层玻璃进行复合，其复合方式见图6-7所示。其中图6为非对称型真空玻璃与单片钢化玻璃进行复合成的中空+真空玻璃结构，复合时，要求较薄的玻璃302一面朝中空玻璃空腔层一侧。图7为该非对称型真空玻璃采用PVB、SGP或EVA等胶片与单片钢化玻璃复合成的夹层+真空玻璃结构，复合时，要求较薄的玻璃302一面朝夹胶面的一侧。通过上述复合后，由于非对称型真空玻璃较薄一面夹在复合结构的中央，不直接承受外界冲击载荷作用，因此，能够满足抗冲击性要求。由于图6-7所示的结构比图2-4所示的结构至少少了一片玻璃，因此，总体减小了复合真空玻璃的制备成本、产品重量及整体厚度，具有其推广优势。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
