一种气凝胶组合玻璃及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种气凝胶组合玻璃及其制造方法，气凝胶组合玻璃包括第一透光板和第二透光板，间隔框通过密封胶粘接于第一透光板和第二透光板之间形成密封空腔，隔条的端部连接于间隔框的内表面，将密封空腔分隔成两个或两个以上隔离腔，气凝胶填充于隔离腔中。其制造方法包括以下步骤：制备空腔步骤、放置隔条步骤、填充气凝胶步骤和封面步骤。本发明专利技术的气凝胶组合玻璃具有较好的隔热保温性、透光性、采光性、美观性、隔音性等，适用于绿色建筑和超低能耗建筑，特别是高层、超高层建筑的门窗、幕墙玻璃、室内间隔和采光屋顶等领域，制备工艺简单，适合工业化生产，应用前景巨大。

Aerogel composite glass and manufacturing method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶组合玻璃及其制造方法
本专利技术涉及采光、透光、隔热、保温、隔音材料领域，尤其涉及一种气凝胶组合玻璃及其制造方法。
技术介绍
我国作为世界第一大能源消耗国，能源短缺严重阻碍我国社会经济的可持续发展。其中，建筑运行能耗数目惊人，约占到全国社会总能耗的30%，而建筑围护结构能耗的50%左右由玻璃窗产生，为了降低建筑能耗，节能玻璃窗的设计和应用尤为重要和迫切。气凝胶是一种纳米多孔的固体材料，具有密度低、热导率极低，可见光透过率高等优异特性，表现出优异的轻质、透光、隔热、保温、隔音、防火、抗冲击性能，是一种理想的透明保温外门窗材料。虽然气凝胶一直是各大院校和研究机构的研究重点，最近十年也出现了不少气凝胶生产厂商，但是，市场上一直未出现气凝胶节能窗相关产品，造成这种局面主要有以下两方面原因：（1）气凝胶的强度较低，脆性大，在制备、装配和运输过程中有被损坏的风险，并且随着气凝胶尺寸的增大，气凝胶被损坏的风险也就越大，因此难以获得完整的大尺寸气凝胶应用于建筑节能窗；（2）尺寸越大的气凝胶，其对生产工艺和设备要求也越苛刻，这样不仅增加了气凝胶的生产难度同时也增加了其生产成本，难以进行气凝胶节能窗的市场推广和应用。
技术实现思路
针对大尺寸气凝胶的制备困难、易损坏、成本高和不易进行市场推广等缺点，本专利技术提出了一种结构简单、制造工艺简便、可靠程度高、成本较低且节能效果显著的气凝胶组合玻璃及其制造方法。作为解决上述问题的方案，本专利技术提供一种气凝胶组合玻璃，包括：第一透光板和第二透光板，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行布置；间隔框，所述间隔框通过密封胶粘接于所述第一透光板和所述第二透光板之间，形成密封空腔；缓冲隔条，所述缓冲隔条的端部连接于所述间隔框的内表面，将所述密封空腔分隔成两个或两个以上隔离腔；气凝胶，所述气凝胶填充于所述隔离腔中。本专利技术使用隔条将玻璃空腔分割成多个尺寸较小的隔离腔，隔离腔内填充的气凝胶板形状与隔离腔形状相匹配，如此，小尺寸的气凝胶板通过隔条相连组成大尺寸的气凝胶板，克服了大尺寸气凝胶板制造苛刻以及装配、运输所带来的损坏风险，而较小尺寸的气凝胶板对设备和工艺要求低，有利于低成本、高效率生产。本专利技术使用隔离腔内填满气凝胶颗粒或气凝胶粉体，较小尺寸空腔可以减轻或避免气凝胶颗粒或气凝胶粉体的沉降问题。本专利技术使用的缓冲隔条是具有高弹性的材料或表面粘结有高弹性的材料，因此能够减缓甚至吸收气凝胶板材在装配及运输过程中产生的碰撞或冲击能量，起到保护气凝胶板材的作用，大幅降低或避免了气凝胶板材出现裂纹甚至破损的风险，也能减轻或避免气凝胶颗粒或气凝胶粉体的沉降问题；使用过程中，随着环境温度的变化，导致玻璃密封空腔内压力发生变化引起细微膨胀或收缩，使用过程中透光板、气凝胶、间隔框等也会发生热胀冷缩现象，由于缓冲隔条具有一定弹性作用，因此可以有效吸收上述膨胀和冷缩产生的形变势能。缓冲隔条的端部连接于间隔框的内表面，可以通过焊接、铆接等连接方式固定，也可以直接紧靠，无需固定，通过各个隔离腔中填充的气凝胶来保证相邻气凝胶之间的缓冲隔条不移动。缓冲隔条与第一透光板、第二透光板之间可以通过胶黏剂粘结固定，也可以直接紧靠，无需固定，通过各个隔离腔中填充的气凝胶来保证相邻气凝胶之间的缓冲隔条不移动。如此，本专利技术的气凝胶组合玻璃具有优异的隔热保温、隔音降噪、漫射透光、抗风压、美观等特性。此外，本专利技术的结构可以但不限于是两玻单腔结构，还可以是三玻两腔、四玻三腔等结构，至少有一个玻璃密封空腔被缓冲隔条分隔成多个隔离腔，各个隔离腔中填充气凝胶。进一步地，所述缓冲隔条由隔条和弹性条构成，所述弹性条粘结在所述隔条的侧面。如此，使用的缓冲隔条表面粘结有高弹性的材料，内部为具有一定强度的隔条，因此在有效保护气凝胶板避免其出现裂纹甚至破损，以及避免气凝胶颗粒或粉体发生沉降的同时，还可以起到支撑体的作用，增加气凝胶组合玻璃的抗风压性能。进一步地，所述缓冲隔条为弹性条。如此，缓冲隔条不仅可以使用具有一定强度的材料，还可以直接使用具有一定弹性的弹性条，能够减缓甚至吸收气凝胶板材在装配及运输过程中产生的碰撞或冲击能量，起到保护气凝胶板材的作用，大幅降低或避免了气凝胶板材出现裂纹甚至破损的风险，也能减轻或避免气凝胶颗粒或气凝胶粉体的沉降问题。进一步地，所述弹性条为实芯或空芯结构。如此，当填充气凝胶板材时，弹性条可以与气凝胶板材平整地紧靠，实芯结构的弹性条具有更佳的弹性变形，而空芯结构的弹性条为气凝胶板材在发生碰撞或冲击时提供更多的缓冲空间，更好地保护气凝胶板材不受破损；当填充气凝胶颗粒或气凝胶粉体时，弹性条可以进一步减轻或避免气凝胶颗粒或粉体的沉降问题。进一步地，所述弹性条的材质为橡胶或热塑性弹性体。其中，橡胶为丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等中的一种，热塑性弹性体为苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、双烯类弹性体、氯乙烯类弹性体、氨酯类弹性体、酯类弹性体、酰胺类弹性体、有机氟类弹性体、有机硅类弹性体、乙烯类弹性体等中的一种。进一步地，所述隔条为一体成型。如此，可以通过挤出、注塑、压延、模具等成型工艺一次成型为所需交错状的隔条。进一步地，所述隔条上设置有凹槽，两两所述隔条之间通过所述凹槽相对扣合，其中，所述隔条数量至少为两根。如此，也可以通过两根或多根隔条通过凹槽结构相对扣合卡紧而成所需交错状隔条，得到的隔条沿长度方向与两块透光板平行。进一步地，所述隔条上设置有贯通孔。如此，隔离腔之间相互流通，便于对气凝胶组合玻璃的隔离腔进行抽真空处理或填充惰性气体处理。进一步地，所述隔条外表面设置有保温层。如此，优选使用的保温层有聚氨酯、气凝胶及其复合物等。保温层是对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体，呈多孔状或纤维状，以其内部不流动的空气阻隔热的传导，进一步避免隔条产生的热桥，提高了气凝胶组合玻璃的隔热保温性能。进一步地，所述隔条的材质为金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材、复合材料中的一种或多种。其中，玻璃隔条为浮法玻璃隔条、钢化玻璃隔条、超白玻璃隔条、铯钾玻璃隔条、着色玻璃隔条、镀膜玻璃隔条、夹胶玻璃隔条等中的一种，所述金属隔条为不锈钢隔条、铝隔条、铜隔条、钛合金隔条等中的一种，塑料隔条为聚甲基丙烯酸甲酯隔条、聚碳酸酯隔条、聚苯乙烯隔条、聚对苯二甲酸乙二醇酯隔条、聚丙烯隔条、聚氯乙烯隔条等中的一种，复合材料隔条为纤维增强塑料隔条或断桥铝隔条；或隔条也可以为泡沫玻璃隔条或泡沫陶瓷隔条；或隔条由上述两种或两种以上材料复合构成，如铝木隔条、铝塑隔条、塑钢隔条等。进一步地，所述间隔框的内表面设置有弹性条。如此，弹性条还可以通过胶黏剂固定粘接在间隔框的内表面，但是间隔框内表面和隔条侧面的弹性条材质可以相同或不同，如此在填充的气凝胶四周都设置弹性条，可以有效减缓气凝胶板材在水平方向的碰撞或冲击，从而避免气凝胶板材由于碰撞或冲击引起的裂纹或破损，也可以进一步避免气凝胶颗粒或气凝胶粉体的沉降问题。进一步地，所述间隔框为具有中空结构。如此，使用中空结构的间隔框，间隔框中可以填充干燥剂，连续吸附使用中进入透光板密封空腔内的水蒸气，使其在使用过程中不容易形成结露现象，提高使用寿命和美观性。进一步地，所述间隔框上设置有通气口。如此，在间隔框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，包括：第一透光板和第二透光板，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行布置；间隔框，所 述间隔框通过密封胶粘接于所述第一透光板和所述第二透光板之间，形成密封空腔；缓冲隔条，所述缓冲隔条的端部连接于所述间隔框的内表面，将所述密封空腔分隔成两个或两个以上隔离腔；气凝胶，所述气凝胶填充于所述隔离腔中。

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，包括：第一透光板和第二透光板，所述第一透光板和所述第二透光板相对平行布置；间隔框，所述间隔框通过密封胶粘接于所述第一透光板和所述第二透光板之间，形成密封空腔；缓冲隔条，所述缓冲隔条的端部连接于所述间隔框的内表面，将所述密封空腔分隔成两个或两个以上隔离腔；气凝胶，所述气凝胶填充于所述隔离腔中。2.根据权利要求1所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述缓冲隔条由隔条和弹性条构成，所述弹性条粘结在所述隔条的侧面；或所述缓冲隔条为弹性条。3.根据权利要求2所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述弹性条为实芯或空芯结构；或所述弹性条的材质为橡胶或热塑性弹性体。4.根据权利要求2所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述隔条为一体成型；或所述隔条上设置有凹槽，两两所述隔条之间通过所述凹槽相对扣合，其中，所述隔条数量至少为两根；或所述隔条上设置有贯通孔；或所述隔条外表面设置有保温层；或所述隔条的材质为金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材、复合材料中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述间隔框的内表面设置有弹性条；或所述间隔框具有中空结构；或所述间隔框上设置有通气口；所述间隔框的材质为金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材、复合材料中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种气凝胶组合玻璃，其特征在于，所述第一透光板和所述第二透光板为玻璃或透明塑料板；或所述间隔框外表面与第一透光板、第二透光板之间形成的U形间隙处设置有所述密封胶；或所述气凝胶为气凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢梦言，卢孟磊，左小荣，张丁日，卢军，卢珊，卢斌，
申请(专利权)人：长沙星纳气凝胶有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43