夾膠真空玻璃的應(yīng)力問題分析

　　我們對干法夾膠加工方式對真空玻璃表面附加的拉應(yīng)力的數(shù)值進(jìn)行了測定工作使用靜態(tài)電阻應(yīng)變儀和高溫應(yīng)變片對夾膠過程中真空玻璃表面應(yīng)力（詞條“表面應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供）的變化進(jìn)行了記錄。結(jié)果顯示, 夾膠后真空玻璃表面拉應(yīng)力增加10-15Mpa。并且對于普通真空玻璃和鋼化真空玻璃來說實測結(jié)果沒有明顯的區(qū)別。由此可見對于普通真空玻璃來說,使用干法夾膠的加工方式后玻璃表面的殘余拉應(yīng)力將嚴(yán)重超過《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJll3一2009》對玻璃強(qiáng)度設(shè)計值的要求, 而對于鋼化真空玻璃來說玻璃表面的殘余應(yīng)力值是要低于設(shè)計值的。

　　4 干法夾膠加工過程中附加應(yīng)力產(chǎn)生的原因

　　干法夾膠加工過程中之所以會在玻璃表面產(chǎn)生附加的拉應(yīng)力主要是由于在實際生產(chǎn)中真空玻璃和單片鋼化玻璃都存在不同程度的彎曲包括不同程度的弓形彎曲和波形彎曲在硅膠袋的壓力作用下兩片玻璃被迫緊緊貼合在一起。彎曲的部位由于受迫而被壓平產(chǎn)生拉伸形變，這種形變又在膠片熔融膠聯(lián)后被部分固定（詞條“固定”由行業(yè)大百科提供）下來,因而在玻璃表面形成了附加的拉應(yīng)力。這種應(yīng)力與支撐物在玻璃表面引起的應(yīng)力相疊加就會增大夾膠后玻璃破裂的可能。圖2即為由于夾膠后應(yīng)力超標(biāo)引起的玻璃破損的一個實例。

　　用于夾膠的真空玻璃和單片鋼化玻璃的彎曲度（詞條“彎曲度”由行業(yè)大百科提供）對夾膠后附加的拉應(yīng)力影響非常顯著。通過我們的對比實驗發(fā)現(xiàn), 弓形彎曲大于3‰的玻璃夾膠后的附加的應(yīng)力要比彎曲度為1‰的玻璃大得多。在邊部和角部甚至有可能是成倍的增加。圖2中的實例就是由于玻璃彎曲度較大夾膠后角部應(yīng)力嚴(yán)重超標(biāo)導(dǎo)致普通真空玻璃破裂可以看出裂紋分布情況充分說明了應(yīng)力集中的區(qū)域。

　　玻璃彎曲對真空玻璃的不良影響尚不僅于此。由于真空玻璃和單片鋼化玻璃存在彎曲除了會導(dǎo)致玻璃產(chǎn)生彎曲形變附加應(yīng)力外尤其是局部的波形彎曲,會導(dǎo)致在兩片玻璃接觸面上壓力分布極度不均勻，進(jìn)而引起真空玻璃局部區(qū)域的支撐物壓力增大，造成支撐物附近玻璃產(chǎn)生微裂紋。比如波浪形鋼化玻璃在波峰與真空玻璃接觸區(qū)域,會使硅膠袋所施加的壓力集中在該區(qū)域內(nèi),導(dǎo)致局部壓強(qiáng)成倍增加增加夾膠后玻璃破損的可能。如圖3所示, 為局部波形彎曲引起支撐物處壓強(qiáng)增大的示意圖。

　　5 解決夾膠真空玻璃應(yīng)力問題的辦法

　　為解決夾膠真空玻璃的應(yīng)力問題,應(yīng)從兩個方向入手采取應(yīng)對措施。一是從真空玻璃自身入手,提高其本身的強(qiáng)度, 二是嚴(yán)格控制夾膠過程的加工工藝降低附加應(yīng)力。總結(jié)起來有以下幾點:

　　第一,真空玻璃必須保證其自身的應(yīng)力不超標(biāo)。支撐物的間距選取必須要根據(jù)玻璃厚度和種類適當(dāng)?shù)倪x取并經(jīng)過嚴(yán)格的計算和分析確保支撐物處玻璃表面的拉應(yīng)力不會超過玻璃自身允許的強(qiáng)度值。同時,對支撐物也要經(jīng)過嚴(yán)格挑選支撐物硬度要適中厚度偏差不能過大, 并且要確保端面平滑, 任何細(xì)微的毛刺都會導(dǎo)致玻璃在支撐物處出現(xiàn)應(yīng)力超標(biāo)甚至出現(xiàn)微裂紋。同時,邊緣封接材料的厚度也要嚴(yán)格控制。

　　第二，嚴(yán)格控制真空玻璃生產(chǎn)工藝,保證真空玻璃自身的平整度（詞條“平整度”由行業(yè)大百科提供）。對于用于生產(chǎn)夾膠產(chǎn)品的真空玻璃更要提高檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

　　第三，如有條件應(yīng)使用鋼化真空玻璃生產(chǎn)夾膠產(chǎn)品鋼化真空玻璃自身的強(qiáng)度就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通真空玻璃因而可以大大降低夾膠后玻璃破裂的風(fēng)險。

　　第四，在夾膠生產(chǎn)之前必須要對用于夾膠的真空玻璃和單片鋼化玻璃的平整度進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗和篩選。

　　最后, 為了解決真空玻璃夾膠過程中的應(yīng)力問題,可以選用濕法夾膠的加工方式制作夾膠真空玻璃。從理論上來說濕法夾膠的加工過程無論是光固化還是熱固化的方式，都沒有對真空玻璃施加額外的壓力因而可以避免干法夾膠中對硅膠袋抽真空而導(dǎo)致硅膠袋對玻璃施壓而造成玻璃受迫形變的問題加工過程引起的附加應(yīng)力應(yīng)該接近為O。從我們實際測量來看濕法夾膠引起的附加應(yīng)力不足1Mpa。對于真空玻璃來說是最理想的加工方式，但目前采用濕法夾膠生產(chǎn)夾膠真空玻璃尚存在一定的困難。首先是夾膠材料的選取不同廠家生產(chǎn)膠水質(zhì)量和性能上存在很大的差異經(jīng)過多年的研發(fā)部分產(chǎn)品已經(jīng)解決和濕法夾膠膠水耐候性、抗沖擊性、黃變以及毒性等問題, 但仍不乏有些膠水質(zhì)量低劣在應(yīng)用中必須要慎重選擇。其次是各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中對濕法夾膠存在不同程度的限制我們應(yīng)看到濕法夾膠技術(shù)的進(jìn)步和革新相信經(jīng)過業(yè)內(nèi)相關(guān)研發(fā)工作者的不斷努力,濕法夾膠技術(shù)會越來越完善,膠水的質(zhì)量和性能也會不斷得到提高,應(yīng)該放寬對濕法夾膠的限制,這樣也有利于真空玻璃的推廣。【完】

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