二)何为真空玻璃 ?
真空玻璃是将两片
平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并
密封排气孔,两片玻璃之间的间隙为O.1——0.2mm,真空玻璃的两片一般至少有一片是
低辐射玻璃,这样就将通过真空玻璃的
热传导、
对流几乎为零,其工作原理与玻璃
保温瓶的保温
隔热原理相同。真空玻璃是玻璃工艺与材料科学、真空技术、物理测量技术、工业自动化及建筑科学等,多种学科、多种技术、多种工艺协作配合的硕果。
真空玻璃结构示意图
1893年,英国物理学家、化学家占姆士•杜瓦发明了保温瓶。人们为了纪念他,把保温瓶又称作杜瓦瓶。从此后,长于幻想的科学家就有一个梦想,什么时候能将保温瓶技术应用到
建筑玻璃窗上?要实现从杜瓦瓶到真空
平板玻璃的飞跃,三大难题摆在人们面前:
⑴与杜瓦瓶不同,真空平板玻璃是一个小容积、大表面积而又狭窄扁平的玻璃真空
腔体,但又要快速抽真空以使残余气体降到可以对热
传导忽略不计的程度,并长期保持其真空度;
⑵与杜瓦瓶圆柱体容易抗压不同,平板真空玻璃只有使用支撑物来承受10000千克/平方米的压力,该支撑物使真空玻璃产品满足建筑玻璃
设计标准所要求的
强度和寿命,这就必须对支撑物的物理化学性能以及几何形状、几何分布做出精心设计。
⑶比杜瓦瓶更难的是,真空玻璃是
门窗用透明材料,在抽气口、支撑物的设计和选料上,要不影响透明和美观。
1913年世界第一个平板真空玻璃专利发布。科学家们相继进行了大量的探索,诞生了一批专利。20世纪80年代起,世界对真空玻璃的研发逐渐活跃起来,其中有两个团体值得一提。一个是美国克罗拉多
太阳能研究所由D•K•Benson教授领导的真空玻璃研究组,经过1985~1991年的实验,创立了许多值得让后人借鉴的技术理论、思路和实验室数据。另一个是悉尼大学应用物理系R•E•Collins教授1989~1994年领导的研究组,进一步改进工艺,1989年试制出样品,1993年研制出第一块1米×1米的实用真空玻璃,并申请了4项专利。北京大学物理系原教授唐健正也是参与者之一。人类在发明杜瓦瓶之后整整100年,终于又发明了真空平板玻璃。英国、希腊和日本等国的科学家也做了大量的类似研究。
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