一、什么是“半钢化
真空玻璃”
在图1所示的真空玻璃结构中，两片玻璃不是普通玻璃而是
半钢化玻璃，则称为“半钢化真空玻璃”。
普通玻璃通过
深加工处理，使玻璃表面形成
压应力层，玻璃
强度会大大提高，可称为
强化玻璃。又依表面压应力不同，分为钢化玻璃和半钢化玻璃两个品种[1]，其
表面应力如表1所列。
二、为什么要研制“半钢化真空玻璃”
钢化玻璃强度高，抗
冲击强度和
抗弯强度比普通玻璃高3—5倍，抗热冲击性能也大大提高，而且破碎后形成不带尖锐刀锋的小颗粒，对人伤害小。但由于多种复杂的原因，钢化玻璃发生“自爆”的机率较高，研究表明，特别是当表面压应力≥52.0MPa时，由于玻璃内部杂质引起的自爆机率大大增加。
测试结果表明，按特定工艺制成的半钢化玻璃的抗弯强度比普通玻璃高约4倍，虽然比钢化玻璃略低，但不会发生自爆，对于高层
门窗幕墙，使用半
钢化夹层玻璃，即使撞碎也不会有尖锐碎片伤人。因此，我国很多幕墙专家呼吁使用表面压应力50 MPa左右的半钢化夹层玻璃作为高层幕墙玻璃的首选，既有一定强度，又达到安全、可靠的目的[2]。因此，近年来，特别是对于高层幕墙建筑，不用钢化玻璃的呼声日高。新近建成或将要建成的上海环球金融中心、中央电视台新址等一批大型公共建筑物都全部采用半钢化玻璃。表2给出一些建筑使用半钢化玻璃的概况。
目前生产的真空玻璃都是普通玻璃制成的，存在强度不足的弱点，能否制成半钢化真空玻璃和夹层半钢化真空玻璃代替上述这些
中空玻璃，成为一个瓶颈性课题。
三、研制半钢化真空玻璃的难点在哪里
由于用于真空玻璃边缘和抽气口封接的玻璃钎焊料的工作温度高于430℃，如果用钢化或半钢化玻璃制作真空玻璃，在如此高温条件下，它们将会“退火”成普通玻璃。如果用制成的普通真空玻璃，进行高温后骤冷的钢化处理，则真空玻璃会失去真空度或破裂。所以，数十年来研制半钢化真空玻璃是真空
玻璃技术发展中的一个世界性难题，也是影响真空玻璃产业化的技术瓶颈之一。
国内外厂商多年来试图解决此难题的各种方法可归纳为[3]：
1、用各种低温封接材料（如软金属、树脂等）代替玻璃钎焊料。
2、用分区加热的方法在保持玻璃主体温度不高的条件下，以微波、高频、红外射线、激光等手段对封接部位重点加热。
3、研制较低温度的玻璃钎焊料并控制加热时间。
但至今尚未见有成功的产品问世。
我们经过长时间攻关，通过创新工艺技术和设备，取得突破性进展，在2008年试制成半钢化真空玻璃，初步测试结果表明，各方面性能均比普通真空玻璃大幅提高，有很大的发展潜力和空间。
四、半钢化真空玻璃的优点
研制成的半钢化真空玻璃的表面应力可在50—100MPa间选择调控，实际已包含钢化玻璃范围，我们选择表面应力不同的样品做测试。虽然大量的实验和测试还正在进行中，但从初步测试数据看，与普通真空玻璃相比，半钢化真空玻璃的优点已非常明显，表现在：
1、强度大幅提高
1）按国标要求的四点弯曲法对半钢化真空玻璃的
玻璃板进行破坏拉应力检测，结果表明，在表面应力为50—80MPa范围内，强度约为普通玻璃4倍，约50MPa时冲击后裂缝为辐射状，半钢化特性最显著。当表面应力约为95MPa时，强度约为普通玻璃5倍，冲击后粉碎为小颗粒，呈完全钢化玻璃特征。
2）抗风压强度达到国家标准最高级
表3列出半钢化真空玻璃及普通真空玻璃抗风压强度的测试结果。
测试结果显示半钢化真空玻璃风压变形性小，破坏风压高，已达到国家标准最高级。
如果在上述半钢化玻璃两侧再用两块玻璃作成复合夹层真空玻璃，抗风压强度将更高。
3）抗温差强度提高
用如图2所示热箱对真空玻璃作温差试验。
图2中上盖玻璃为800×800mm的单LOW-E真空玻璃。箱内加热器加热功率可调控，由温差引起玻璃弯曲的变形量可由千分表测出。测量结果如表4所示。
由表4可见，半钢化真空玻璃在内表面温度达到100℃，内外表面温差△T将近80℃时仍能保持完好，实验中
保温时间超过半小时，试验后真空玻璃K值无变化。而普通真空玻璃在此温差时破裂。
4）抗冲击强度提高
试验表明，半钢化真空玻璃抗冲击性能有明显提高，但根据我国标准规定半钢化玻璃不能列入
安全玻璃类别。
目前，建议在高层门窗幕墙等要求安全玻璃的场合使用如图3所示的夹层半钢化真空玻璃或外夹层内贴膜半钢化真空玻璃。
上一页123下一页
