真空玻璃的性能优势 ,真空玻璃,平板玻璃,低辐射玻璃
真空玻璃的性能优势
2015-03-11 来源:中国玻璃网 http://www.glass.com.cn 作者: 点击数：1575次
【中国玻璃网】1.真空玻璃定义
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0.1～0.2mm。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传导、对流和辐射方式散失的热降到最低。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。真空玻璃的结构如图1所示。
从原理上看真空玻璃可比喻为平板形保温瓶，其与保温瓶的相同点是两层玻璃的夹层均为气压低于10-1Pa的真空，使气体传热可忽略不计。两者内壁都镀有低辐射膜，使辐射传热尽可能小。两者不同点：一是真空玻璃用于门窗必须透明或透光，不能像保温瓶一样镀不透明银膜，镀的是不同种类的透明低辐射膜；二是从可均衡抗压的圆筒型或球型保温瓶变成平板，必须在两层玻璃之间设置“支撑物”方阵来承受约10t/m2的大气压力，使玻璃之间保持间隔，形成真空层。“支撑物”方阵间距根据玻璃板的厚度及相关力学参数设计，在20～50mm之间。为了减小支撑物“热桥”形成的传热并使人眼难以分辨出支撑物的存在，支撑物直径很小，目前产品中的支撑物直径在0.3～0.5mm之间，高度在0.1～0.2mm之间。
2真空玻璃性能优势
Low-E中空玻璃是市场上运用最为普遍的节能玻璃品种，中空玻璃利用了空气导热系数低的特点。从传热学上讲空气虽然导热系数较小，但毕竟还是要进行热传导，其他气体包括惰性气体也一样。中空玻璃由于气体传热占主导地位，使提高Low-E玻璃性能来降低辐射热的效果不明显，用最好的Low-E玻璃(如辐射率在0.02～0.04之间)制造的中空玻璃，充以氩气，K值也只能作到1.0～1.2W/m2·K左右。只有真空状态才能消除气体传热，使Low-E玻璃的优势充分发挥出来。
2.1真空玻璃传热机理
真空玻璃与中空玻璃的结构不同，所以传热机理也有所不同。图2为简化的传热示意图，真空玻璃中心部位传热由辐射传热、支撑物传热及残余气体传热3部分构成，而中空玻璃则由气体传热(包括传导和对流)和辐射传热构成。
由此可见，要减小因温差引起的传热，真空玻璃和中空玻璃都要减小辐射传热，有效的方法是采用镀有低辐射膜的玻璃(Low-E玻璃)，在兼顾其他光学性能要求的条件下，膜的发射率(也称辐射率)越低越好。两者的不同点是真空玻璃不但要确保残余气体传热小到可忽略的程度，还要尽可能减小支撑物的传热，中空玻璃则要尽可能减小气体传热。为了减小气体传热并兼顾隔声性及厚度等因素，中空玻璃的空气层厚度一般为9～24mm，以12mm居多；要减小气体传热，还可用大分子量的气体(如惰性气体：氩、氪、氙)来代替空气，但即便如此，气体传热仍占据主导地位。
真空玻璃最基本的品种是标准真空玻璃，即一块浮法玻璃加上一块低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)。北京新立基公司的半钢化标准真空玻璃的产品参数如表1所示，从表1中可以看出，仅是标准真空玻璃K值就可以达到1.0W/m2·K以下，如果使用辐射率0.06的双银Low-E玻璃标准真空玻璃K值可达到0.5以下。目前，Guardian、ST.Gobain和Interpane等厂商生产的钢化Low-E玻璃的辐射率已达到0.02～0.04，如果使用该性能的Low-E玻璃，真空玻璃的性能会更好。
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