玻璃焊接的金屬真空復合板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑節能技術領域，尤其涉及一種玻璃焊接的金屬真空復合板及其制作方法。
【背景技術】
[0002]目前建筑外墻保溫所用的材料分為A級保溫材料和B級保溫材料，A級保溫材料的防火性能好，但其保溫性能、耐水性能等都低于B級保溫材料，而且存在價格高、施工工藝復雜等問題級保溫材料具有成本低、保溫性能好、施工工藝成熟等優點，但其耐久性不好、耐熱性能差、易燃燒，燃燒時不僅釋放出大量的有毒煙氣，而且能夠加速大火的蔓延，所以在高層建筑和公共建筑中禁止使用有機保溫材料用于外墻保溫。真空絕熱板近幾年來被應用于建筑保溫領域，其主要優點是屬于A級保溫材料、保溫性能好、厚度薄、單位質量輕等，但也存在明顯的缺點如真空袋氣密性差、耐穿刺強度低、邊部存在冷橋，真空衰減快、容易漲袋、保溫壽命短等。因此，建筑保溫需要研究開發保溫性能好、使用壽命長的新型A級保溫材料。
[0003]本專利申請人在2013年7月公開了一系列真空板及其制作方法，雖然解決了現有保溫材料存在的防火、保溫、使用壽命等方面的矛盾和問題，但是由于直接將金屬板焊接在一起，所以其邊部存在明顯的冷橋，使其保溫性能達不到最佳狀態。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是在于針對現有建筑隔熱板、保溫板、真空絕熱板存在的缺陷，提供一種新型的玻璃焊接的金屬真空復合板及其制作方法，這種玻璃焊接的金屬真空復合板的制作方法工藝簡單，所制備的金屬真空復合板能克服現有隔熱板、真空絕熱板和保溫板的不足，可有效保證金屬真空復合板的氣密性、延長使用壽命，并能增加其強度以及隔熱、隔音、防火性能，同時還具有很好的裝飾效果。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種玻璃焊接的金屬真空復合板，包括外殼、芯板和真空腔，其特征在于所述外殼為低碳鋼板或低碳鋼復合板，所述芯板位于所述外殼經密封焊接所形成的真空腔內，所述芯板為所述外殼提供附加強度、保證所述外殼在大氣壓下的平整性，所述真空腔在真空爐內高真空、高溫下利用玻璃焊料焊接密封，所述低碳鋼板與所述玻璃焊料的熱膨脹系數相匹配，所述芯板至少有兩塊、所述芯板之間有支撐物，所述支撐物是單獨制作的或是在所述芯板上直接形成的。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種玻璃焊接的金屬真空復合板的制作方法，其特征在于包括以下步驟:
第一步，根據所需要制作的玻璃焊接的金屬真空復合板的形狀和大小分別制作兩塊外殼板和兩塊芯板，將外殼板進行折邊成型、并在至少一塊芯板上制作支撐物；
第二步，先將兩塊低碳鋼板中的下低碳鋼板的焊接處涂覆玻璃焊料，并預留抽氣通道，芯板放在兩塊低碳鋼板之間，再將兩塊低碳鋼板上下對齊合在一起，然后送入連續式真空爐中；
第三步，先進入真空爐的預抽室中，進行預抽真空和預加熱；然后進入真空爐的真空室中，進一步提高真空度和加熱溫度，在真空度達到要求后，再升溫至焊接的溫度380-500°C，玻璃焊料熔化后將低碳鋼板的邊部粘接在一起；最后進入真空爐的冷卻室中，玻璃焊料凝固后將外殼氣密性地焊接密封，出真空爐后得到玻璃焊接的金屬真空復合板。
[0007]其中，所述玻璃焊接的金屬真空復合板包括平面板、曲面板、彎折板、異形板等各種形式的板材。
[0008]其中，所述玻璃焊接的金屬真空復合板有用于安裝用的連接件或凹槽或孔或孔坐寸ο
[0009]其中，所述外殼為低碳鋼板或低碳鋼復合板，其上面可以有裝飾、防護層，如涂料、電鍍層、氟碳漆等；
進一步，所述外殼優選超薄板，以減輕重量和成本；
進一步，所述外殼可以是同一種材料，也可以是兩種不同的材料。
[0010]其中，所述芯板為金屬板、玻璃板、陶瓷板、塑料板或復合板，優選鋼化玻璃板或鋁合金板。
[0011]其中，所述芯板的表面可以鍍有低輻射膜，如鋁膜等。
[0012]其中，所述真空腔是由一塊或兩塊低碳鋼板焊接而成的氣密性腔體，所述低碳鋼板的C含量不大于0.06%,優選搪瓷用低碳鋼板,厚度為0.3-3mm,優選0.3_lmm。
[0013]其中，所述真空腔可以是一至數個，所述真空腔為兩個時，上下兩個真空腔沿下上表面的對角線錯位疊放粘接，使其形成搭接邊，以減少所述真空復合板安裝時的邊部冷橋影響。
[0014]其中，所述真空腔的低碳鋼板可采用鏡面板、如其表面為高級的精整表面，或其內表面經過處理使其具有極低的輻射率、如鍍鋁膜等。
[0015]其中，所述真空腔的內壁可以有隔熱、隔音的涂層；所述真空腔內可以有吸氣劑，吸氣劑在高溫、高真空下自動激活。
[0016]其中，所述玻璃焊接是指利用玻璃焊料在高溫下將兩塊低碳鋼板焊接在一起，所述玻璃焊料選擇市售的低溫玻璃焊料，其焊接溫度一般為380-480°C，選擇低溫玻璃焊料有利于降低成本、提聞廣能等。
[0017]其中，所述玻璃焊接，可以施加一定的壓力，即進行壓力焊接，以使焊接和結合更加牢固可靠、真空腔和板面更加平整，并能消除因焊料厚度不均勻、真空腔表面不平整得不到支撐物均勻有效支撐而導致的封邊應力；所述壓力大約為0.1MPa，所述施壓的方式可以采用機械施壓、氣壓或液壓等。
[0018]其中，所述真空爐包括預抽室、真空室、冷卻室和復合室等，所述預抽室是進行初步的抽真空和加熱，預抽室的溫度為300-350°C、壓力為1-1OOOPa ;所述真空室是進一步抽真空和加熱，并達到焊接所要求的真空度和溫度，真空室的溫度為350-380°C、壓力為0.001-0.1Pa ;所述冷卻室是使真空腔進行冷卻，冷卻室的溫度為200-300°C、壓力為1-1OOOPa ;所述復合室是將面板通過連接層與真空腔復合在一起，復合室的溫度為50-200°C、壓力為 10-1000Pa。
[0019]其中，所述支撐物可以是單獨制作的支撐物，也可以是在芯板上如通過機械方法沖壓所形成的凸起，如點、線等；
進一步，所述支撐物單獨制作時，是采用金屬、玻璃、陶瓷、高聚物等材料制成的點、線或網等。
[0020]其中，所述支撐物有一至數層。
[0021]本發明的有益效果是:
本發明以玻璃焊接代替金屬(間)焊接，由于玻璃的導熱系數只有金屬的1%甚至更小、所以可以很好地解決真空板的邊部冷橋問題，由于玻璃和金屬的材質不同、所以玻璃焊接的真空板具有更好的隔音性能；以熱膨脹系數與玻璃焊料相匹配的低碳鋼板代替常用的金屬板，解決了玻璃與金屬之間的焊接問題；在玻璃焊接時施加約一個大氣壓的壓力，使玻璃焊料凝固后真空腔定型在使用狀態，消除了封邊應力，避免了真空板在使用過程中脆性玻璃焊料因受力不均而造成的損壞，從而保證了真空板的隔熱性能和使用壽命；本發明的玻璃焊接的金屬真空復合板主要由金屬材料組成，芯板可選用無機材料或阻燃材料，所以具有很好的防火性能；本發明的玻璃焊接