真空玻璃無(wú)論垂直還是水平放置，U值都能保持不變，因此廣泛應用于采光頂和陽(yáng)光房項目。為了驗證其承壓能力，河南理工大學(xué)與洛陽(yáng)蘭迪鈦金屬真空玻璃有限公司設計了試驗裝置，對蘭迪鈦金屬真空玻璃的承壓能力進(jìn)行了測試。1 試驗裝置及試驗方法真空玻璃600mm×800mm（4mm+0.3v +4mm ），分別測試在不同均布壓力下玻璃的變形及破壞特征（1）試驗裝置試驗中主要用到設備有：可調支撐架、擋板、百分表、木板、活動(dòng)扳手、鋼板壓條，膠帶，沙子，橡膠墊，直尺，記號筆、應力應變片、導線(xiàn)、應變儀、計算機。實(shí)驗裝置如下圖1所示。2）試驗方法圖2測點(diǎn)布置（1）首先對玻璃進(jìn)行網(wǎng)格劃分，以便找到撓度測試點(diǎn)。1號測試點(diǎn)在鋼玻璃的中心點(diǎn)，2號測試點(diǎn)在玻璃較長(cháng)對稱(chēng)軸上距1號測試點(diǎn)10cm處，3號測試點(diǎn)在玻璃較長(cháng)對稱(chēng)軸上距1號測試點(diǎn)20cm處，4號測試點(diǎn)在玻璃較長(cháng)對稱(chēng)軸上距1號測試點(diǎn)30cm處，5號測試點(diǎn)在玻璃較短對稱(chēng)軸上距1號測試點(diǎn)10cm處，6號測試點(diǎn)在玻璃較短對稱(chēng)軸上距1號測試點(diǎn)20cm處，且2、3、4號及5、6號測試點(diǎn)分別在1號同側，如圖2。（2）組裝支架。將阻擋木條固定在支架上，將測試玻璃放入支架，調整支架大小使玻璃不能移動(dòng)；在玻璃與支架接觸處墊上橡膠墊，在玻璃四角墊上橡膠墊，并將鋼板放到四角的橡膠墊上，然后通過(guò)支架上的螺絲將鋼板與玻璃固定牢固（玻璃四邊固支），如圖3。（3）安裝四周擋板并固定。將擋板放在支撐架內側，置于鋼板上，用鋼架固定擋板，并用膠帶將各玻璃與玻璃、玻璃與木板之間的縫隙粘上，使其不至于漏沙，如圖4。（4）安裝百分表。將百分表安裝在實(shí)驗玻璃下方，調節百分表的高度，使其有一個(gè)合適的初始讀數，調節百分表的位置，使其對準測試點(diǎn)，如圖5。（5）讀出百分表的初始讀數。（6）應力應變片與應變儀、計算機的連接、調試，圖6圖6 數據采集系統調試（7）向裝置內加沙（如圖7），每次加沙高度10cm，并在沙高度達到20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、…，穩定時(shí)間不低于10min。（8）記錄完數據后卸下沙子，換上下一塊實(shí)驗玻璃，并重復上述實(shí)驗過(guò)程。（9）如玻璃破壞，換下一片重新測試。2 真空玻璃加載測試與分析真空玻璃的加載高度分別為0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m、1.3m和1.75m，如下圖所示。加載過(guò)程中均未出現玻璃破碎情況。  3、試驗前后玻璃U值考察分析根據真空玻璃導熱系數U值的方法，在實(shí)驗前后對玻璃的導熱系數U值進(jìn)行測試，同時(shí)，對比分析靜態(tài)加載試驗前后對鋼化真空玻璃導熱性能的影響。從下表可以看出，在靜態(tài)加載變形試驗后，鋼化真空玻璃的導熱系數U值與試驗前差別不大。                  綜上所述，蘭迪鈦金屬真空玻璃加載高度可達1.75m以上，也就是說(shuō)，600mm × 800 mm大小的4mm+0.3v +4mm 蘭迪鈦金屬真空玻璃，可以承受至少27.5Kpa的均勻壓力不破壞。實(shí)驗前后測試玻璃導熱系數U值，結果顯示靜態(tài)加載變形試驗后，蘭迪鈦金屬真空玻璃的導熱系數U值變化不大。按照中建研科技股份有限公司萬(wàn)成龍等編寫(xiě)的《建筑真空玻璃工程應用關(guān)鍵技術(shù)研究》核算，真空玻璃的抗壓強度可按照0.85-9的系數等效核算，比如5mm+0.3V+5mm的真空玻璃，其抗壓強度相當于9mm厚的單片玻璃，因此可見(jiàn)真空玻璃的抗壓能力是非常強的。  [詳情]

在現代建筑設計中，門(mén)窗玻璃的選擇直接影響室內環(huán)境的舒適性與能耗效率。真空玻璃與夾膠玻璃作為兩種常見(jiàn)的功能型玻璃，在隔聲和保溫性能上存在顯著(zhù)的差異。本文基于實(shí)測數據，從隔聲性能與保溫性能的兩大核心維度上展開(kāi)對比，深度解析兩者的性能差異。 蘭迪鈦金屬真空玻璃一、隔聲性能：真空玻璃更勝一籌聲音的傳播依賴(lài)介質(zhì)振動(dòng)，而玻璃的隔聲能力與其結構設計密切相關(guān)。真空玻璃（以5+0.3V+5為例）：其核心在于兩片玻璃之間的真空層，這一結構幾乎完全阻斷了聲波的傳播介質(zhì)。以洛陽(yáng)蘭迪鈦金屬真空玻璃有限公司的蘭迪V玻為例，其真空層厚度僅為0.3mm，但實(shí)驗數據顯示，其隔聲量可達39dB，相當于四玻三腔的中空玻璃。但與中空玻璃不同的是，其對中低頻噪音（如交通噪音）的隔絕效果突出，能夠顯著(zhù)提升室內聲環(huán)境品質(zhì)。夾膠玻璃（以5+P+5為例）：其隔聲原理是玻璃中間的膠片（如PVB膠片、SGP膠片等）的黏彈性阻尼作用可以吸收部分聲能，減弱振動(dòng)傳聲。其隔聲量為34dB。雖然其對低頻噪音的隔絕效果也不錯，但整體隔聲效率較真空玻璃低約15%，難以達到真空玻璃的隔聲效果。結論：真空玻璃憑借真空層的“無(wú)振動(dòng)介質(zhì)”的特性，在隔聲領(lǐng)域更具優(yōu)勢，尤其適用于機場(chǎng)、鬧市區等噪音敏感場(chǎng)景。二、保溫性能：真空玻璃具有顯著(zhù)優(yōu)勢玻璃的保溫性能是通過(guò)傳熱系數（U值）衡量的，U值越低代表保溫隔熱能力越強。真空玻璃：以洛陽(yáng)蘭迪鈦金屬真空玻璃有限公司的蘭迪V玻為例，其U值可低至0.4 W/(㎡·K)，保溫效果相當于16玻15腔中空玻璃。原因是真空層消除了氣體對流與傳導，搭配Low-E鍍膜還可大幅減少輻射傳熱，從而實(shí)現冬暖夏涼的節能效果。夾膠玻璃：U值高達5.8 W/(㎡·K)，與普通單層玻璃的U值（約5.7-6.0）相當。原因是膠片（如PVB膠片、SGP膠片等）雖能粘合玻璃，卻無(wú)法形成有效隔熱層，熱量仍會(huì )快速通過(guò)玻璃和膠片傳遞，導致冬季散熱快、夏季蓄熱嚴重。結論：真空玻璃的保溫性能表現突出，適用于被動(dòng)房、超低能耗建筑等領(lǐng)域；而夾膠玻璃在保溫方面則無(wú)明顯提升，與單片玻璃類(lèi)似。三、綜合應用建議真空玻璃：優(yōu)先用于對隔聲、保溫要求較高的場(chǎng)景，如臨街住宅、機場(chǎng)周邊住宅、醫院等，可以顯著(zhù)提升居住的舒適性。夾膠玻璃：憑借抗沖擊、防爆特性，適合用于玻璃幕墻、采光頂棚等安全需求優(yōu)先的場(chǎng)所。另外，真空玻璃也可以復合夾膠同時(shí)滿(mǎn)足安全需求和隔聲保溫需求。四、結語(yǔ)真空玻璃與夾膠玻璃的性能差異源于結構設計的本質(zhì)區別。前者以真空技術(shù)實(shí)現“靜音”與“恒溫”雙重突破，后者則以安全性見(jiàn)長(cháng)。未來(lái)隨著(zhù)真空玻璃規模化生產(chǎn)與技術(shù)迭代，其必將成為綠色建筑的主流解決方案。 [詳情]

目前，玻璃陽(yáng)光房應用越來(lái)越廣泛，導致陽(yáng)光房玻璃對建筑能耗的影響日益嚴重、無(wú)法忽視。 真空玻璃是由兩片鋼化玻璃邊緣封接，中間抽真空形成的一種高效保溫節能材料。在陽(yáng)光房建筑中，真空玻璃傳熱系數U 值不受安裝角度變化，始終保持在0.5W/(m2·K)以下，本文通過(guò)對不同配置的真空玻璃立面及采光頂安裝時(shí)內外側溫度進(jìn)行分析，確定了真空玻璃在陽(yáng)光房應用時(shí)的合適配置，為陽(yáng)光房玻璃的設計選用提供參考。關(guān)鍵字：陽(yáng)光房玻璃 采光頂  真空玻璃1、陽(yáng)光房玻璃介紹陽(yáng)光房是屬于現代化風(fēng)格的新型建筑，大面積的玻璃，廣闊的視域，實(shí)現了居室和陽(yáng)光的完美結合。陽(yáng)光房玻璃如果選擇不合適，采光的同時(shí)也在“采熱”，這樣既增加了建筑物的能耗，又影響了空間的舒適性。因此，在確保陽(yáng)光房玻璃安全情況下，陽(yáng)光房玻璃的節能設計成為關(guān)鍵。作為一種特殊的建筑圍護結構，玻璃對建筑形成的熱損失主要，體現在太陽(yáng)輻射熱損失和熱交換熱損失兩個(gè)方面。玻璃采光頂在建筑圍護結構中引起的熱交換熱損失與混凝土或磚混砌體相比大7～8倍，玻璃采光面積越大或玻璃熱工性能越差，建筑物能耗也越大。[1]目前，玻璃陽(yáng)光房應用越來(lái)越廣泛，導致陽(yáng)光房玻璃對建筑能耗的影響日益嚴重、無(wú)法忽視。因此，選擇合適的玻璃及其組成部件，對于降低建筑能耗，改善室內熱環(huán)境具有重要意義。2、真空玻璃在陽(yáng)光房的應用玻璃圍護結構，通過(guò)其傳遞的熱量主要有溫差驅動(dòng)的熱傳導、太陽(yáng)輻射傳熱和空氣滲透得失熱量。熱傳導量的大小和建筑采光頂的傳熱系數大小有直接的關(guān)系，太陽(yáng)輻射傳熱和太陽(yáng)得熱系數 SHGC 有關(guān)，空氣滲透得失熱量取決于室內外風(fēng)速、溫度引起的壓力變化和采光頂的縫隙大小。綜合以上因素，采光頂的熱平衡方程列為如下形式：式中：Q—— 通過(guò)采光頂系統進(jìn)入室內的熱量，W；U—— 傳熱系數，W/(m2K)；A—— 玻璃面積，m2；Tout；Tin—— 室外、室內空氣溫度，K ；I——太陽(yáng)輻射強度，W/m2；　　SHGC——玻璃系統的太陽(yáng)光總透射比； HGinf il-------- 空氣滲透帶來(lái)的總得熱，W；對于陽(yáng)光房玻璃而言，就是要選擇U值盡可能低，LSG值盡可能大的產(chǎn)品。真空玻璃因其優(yōu)異的保溫隔熱性、防結露性及隔聲性能等，在陽(yáng)光房領(lǐng)域具備優(yōu)越的性能優(yōu)勢及廣闊的應用前景。2.1 真空玻璃節能優(yōu)勢真空玻璃技術(shù)是由成熟的保溫瓶技術(shù)與玻璃深加工技術(shù)的完美結合。兩片玻璃的外邊緣用密封材料焊接在一起，兩片玻璃間的狹小間隙（0.3mm）呈高真空狀態(tài)(P≤0.1Pa)，為避免兩片玻璃接觸，兩片玻璃間分布細小支撐物，上下片玻璃為鍍膜玻璃或透明浮法玻璃，內置吸氣劑保持真空玻璃真空度不改變。是繼中空玻璃、LOW-E 中空玻璃之后的第三代節能玻璃產(chǎn)品。真空玻璃應用于陽(yáng)光房有如下優(yōu)勢：圖1 蘭迪鈦金屬真空玻璃結構圖1）真空玻璃具有極低的傳熱系數從公式1可知，陽(yáng)光房節能舒適的關(guān)鍵是選擇玻璃傳熱系數U值盡可能小 、太 陽(yáng) 光 總 透 射比盡量小（有特殊用途的，例如嚴寒和寒冷地區陽(yáng)光房除外）。 目前大多陽(yáng)光房選用鍍膜玻璃、LOW-E玻璃、熱反射夾層玻璃制作的中空玻璃，來(lái)降低傳熱系數及太陽(yáng)光總透射比。采用相同low-e膜層的真空玻璃，傳熱系數是中空玻璃的1/5，不到三玻兩腔中空的1/3。2）真空玻璃U值不受安裝角度影響 當中空玻璃非垂直安裝時(shí)，中空玻璃表面和內部空腔的對流環(huán)境發(fā)生了改變，其傳熱系數必將產(chǎn)生變化。從表2可以看出，由于真空玻璃中間無(wú)氣體層，不存在氣體熱對流和熱傳導，其不受安裝角度影響U值始終為0.48W/m2·K。中空玻璃的冬季 U 值隨傾斜角度而變化的趨勢非常明顯， 在水平放置的狀態(tài)下，單中空和三玻兩腔中空玻璃的U值比豎直狀態(tài)增加了41%和33%。  3）真空玻璃可在高海拔地區應用真空玻璃內腔為高真空，即使生產(chǎn)地與使用地存在較大的海拔落差，也不會(huì )出現內腔膨脹或收縮現象。2.2 真空玻璃在陽(yáng)光房應用分析陽(yáng)光房玻璃按照結構可分為立面玻璃和采光頂玻璃。立面玻璃與幕墻玻璃類(lèi)似，其各項性能參照幕墻玻璃。 幕墻（全玻幕墻除外）必須使用安全玻璃（鋼化玻璃、夾層玻璃及由鋼化玻璃或夾層玻璃組合加工而成的其他玻璃制品）。[2]采光頂玻璃與幕墻玻璃在定義上的主要區別是， 前者與水平地面的夾角在 0°～75°之間，另外采光頂用玻璃還需要承受水平自重、人員踩踏以及雨雪載荷等。[3]JG/T 231-2018《建筑玻璃采光頂技術(shù)要求》規定，玻璃采光頂應采用夾層玻璃、含夾層玻璃的中空玻璃或含夾層玻璃的真空玻璃。根據標準要求，分別對真空玻璃真空復合夾層玻璃及真空復合中空夾層玻璃。由于真空玻璃優(yōu)異的保溫隔熱性能，在冬季或嚴寒寒冷地區使用時(shí)，真空玻璃陽(yáng)光房無(wú)需特別處理就能夠保證陽(yáng)光房溫暖舒適的狀態(tài)。而對于夏季炎熱地區陽(yáng)光房的節能需要特別的設計，真空玻璃配置的選擇成為關(guān)鍵。本節著(zhù)重對真空玻璃在陽(yáng)光房應用進(jìn)行了跟蹤測試及分析。2.2.1 試驗條件及裝置1)試驗條件試驗地點(diǎn)為洛陽(yáng)鈦金屬真空玻璃制造工廠(chǎng)試驗場(chǎng)地，選取2020年7月2日~2020年7月20日中午11:00~15:00，室外溫度32℃~35℃，太陽(yáng)光輻照度900~1000W/m2滿(mǎn)足以上條件的6天進(jìn)行試驗。2）試驗裝置a）陽(yáng)光房立面為高2600mm六方柱形，陽(yáng)光房頂面為由三角形及梯形玻璃組成的六邊形玻璃頂。室內安裝有空調將室內溫度控制在25℃。b）PT100熱電阻c）太陽(yáng)能功率表  a） 陽(yáng)光房b)  PT100熱電阻            c )太陽(yáng)能功率表圖3試驗裝置圖2.2.2 試驗過(guò)程1）立面玻璃測試a)分別將真空玻璃5TL+0.3V+5T及真空復合夾層玻璃5TL+0.3V+5T+0.76P+5T在立面，如表3。b)在朝西方向的800mm*1900mm立面玻璃中心布置PT100熱電阻。c)兩種玻璃測溫點(diǎn)分布如圖6，分別測試玻璃上下表面中心點(diǎn)溫度。 圖6 a)樣品1（ 5TL+0.3V+5T）測溫點(diǎn)  b) 樣品2（5TL+0.3V+5T+0.76P+5T）測溫點(diǎn)2）采光頂玻璃測試a）將3種復合真空玻璃分別安裝在陽(yáng)光房頂部，如表4。陽(yáng)光房頂面為由三角形及梯形玻璃組成的六邊形玻璃頂。b）在腰長(cháng)716mm，底邊長(cháng)864mm的等腰三角形玻璃中心點(diǎn)布置熱電偶。c）3種玻璃測溫點(diǎn)分布如圖7，分別測試玻璃上下表面中心點(diǎn)及中空腔玻璃溫度。 圖7 a) 樣品3（5TL+0.3V+5T+0.76P+5T）測溫點(diǎn) b) 樣品4-6（復合真空玻璃）測溫點(diǎn)2.2.3 數據分析1）立面玻璃數據分析；立面安裝時(shí)，樣品1、2測試數據如表5。 樣品1真空玻璃5TL+0.3V+5T與樣品2真空復合夾層玻璃5TL+0.3V+5T+0.76P+5T分別立面安裝時(shí)，玻璃外表面點(diǎn)1溫度一致，表面溫度主要是吸收太陽(yáng)輻射升溫。對于下表面溫度點(diǎn)2由于樣品2膠片的自身特性，膠層會(huì )蓄積熱量，從而導致了樣品2溫度比樣品1高3℃。2）頂面玻璃數據分析頂面安裝時(shí)，樣品3~6測試數據如表6。對比樣品3~樣品6數據可以看出增加中空腔體后，真空玻璃兩側溫差急劇加大從13℃增至48℃，對于2000mm大板玻璃48℃溫差狀態(tài)下，玻璃中心弓形變形量約為17mm，玻璃自身及窗框均承受較大應力。對比樣品4~樣品6，樣品4與樣品5真空玻璃兩側溫差相近，樣品5下表面點(diǎn)2溫度更低，是由于在最外側增加了一層low-e膜降低了太陽(yáng)能得熱系數SHGC，最終減少了太陽(yáng)輻射造成的內側玻璃溫升。樣品5及樣品6均設置了兩層low-e膜，樣品5相對于樣品6真空玻璃兩側溫差從45℃降低到33℃。3）立面與頂面玻璃數據分析對于相同配置玻璃樣品2和3分別安裝于立面和頂面。由于陽(yáng)光房采光頂玻璃處于傾斜直狀態(tài)，水平屋頂接受的太陽(yáng)輻射是西向輻射量的1.5~2倍，因此樣品3外表面點(diǎn)1溫度高于樣品7℃，真空玻璃兩側溫差也從10℃變?yōu)?3℃。此種配置玻璃無(wú)論頂面或立面安裝，玻璃兩側溫差均較小，玻璃變形量及所受應力均較小。3 結論在滿(mǎn)足安全性能前提下，對于陽(yáng)光房立面及頂面玻璃有如下結論：1）對于立面玻璃，真空玻璃和真空復合夾層玻璃在陽(yáng)光房使用過(guò)程中節能效果相近，且真空玻璃上下板面溫差很小，兩者都適用于立面玻璃。2）對于采光頂玻璃，一般情況下真空復合夾層玻璃由于兩側溫差小，是比較優(yōu)選方案。對于安全要求（需要經(jīng)常上人）或節能要求更高，需要選用真空中空復合夾層玻璃時(shí)，采用樣品6（5TL+12A+5T+0.3V+5TL+0.76P+5T),不僅能減少陽(yáng)光房太陽(yáng)光輻照帶來(lái)的不舒適感還能保證真空玻璃兩側具有較低溫差，真空玻璃承受變形應力最小，長(cháng)期使用性能更穩定。3）對于炎熱夏季，由于室外陽(yáng)光強烈，直接射入室內時(shí)會(huì )加熱室內的空氣溫度，造成室內的舒適度大大降低。真空玻璃搭配建筑遮陽(yáng)可以有效的減少太陽(yáng)輻射透過(guò)玻璃射入室內，由此可以防止室內溫度過(guò)高，以降低空調的使用量，達到更加節能的目的。 參考文獻[1]閆華生, 張竹慧. 玻璃采光頂傳熱特性分析及節能優(yōu)化[J].硅谷, 2012（06）: 32-33.     [2]孫景春,劉忠偉,蔣毅,閆培起.真空玻璃安全性綜述[J].建設科技. 2018,(09):32-36.[3]魯大學(xué). 不同傾角下采光頂用玻璃的節能性能分析[J]. 墻材革新與建筑節能. 2010,(12):41-43. [詳情]

摘要：溫差作用下封邊開(kāi)裂是導致鋼化真空玻璃失效的主要原因。不同封邊工藝的真空玻璃，其耐兩側溫差性能不同，本文針對金屬封接的真空玻璃，通過(guò)溫差變形失效試驗和數值模擬，得出鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)封邊焊料的應力分布特征。結果表明：金屬封接鋼化真空玻璃溫差變形失效的極限溫差約為150℃；鋼化真空玻璃溫差變形均呈曲面且變形量與鋼化真空玻璃長(cháng)邊尺寸為正相關(guān)關(guān)系；鋼化真空玻璃受溫差影響失效時(shí)，封邊焊料應力分布大致相同，拉應力出現在鋼化真空玻璃角點(diǎn)處；封邊部位的極限應力大小為1.571MPa，等效安全應力為0.943MPa.鋼化真空玻璃作為國內外具有較大發(fā)展潛力的節能玻璃，不僅具有普通真空玻璃的隔聲、隔熱性能，而且還具有鋼化玻璃強度高、安全等優(yōu)點(diǎn)[1]。在研究過(guò)程中發(fā)現，鋼化真空玻璃兩側鋼化玻璃存在溫差時(shí)，由于鋼化真空玻璃極低的熱傳導性及鋼化玻璃的熱膨脹性導致鋼化真空玻璃封邊開(kāi)裂，最終使鋼化真空玻璃漏氣失效[2-4]。這種安全隱患限制了鋼化真空玻璃在極熱及極寒地區的發(fā)展和使用[5]。針對這一現狀，國內外眾多學(xué)者對鋼化真空玻璃的性能和材料進(jìn)行了很多研究和改進(jìn)。Wang等[6]利用思維進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對真空玻璃隔熱層傳熱系數進(jìn)行建模，預測了真空玻璃的保溫隔熱性能，發(fā)現玻璃在升高溫度時(shí)發(fā)生線(xiàn)性膨脹，使真空玻璃封接部位破裂。李宏等[7]采用數值模擬的方法，分析了不同尺寸真空玻璃性能差異及不同玻璃在節能建筑中的應用情況。Hu等[8]、趙驍真等[9]通過(guò)對支撐物參數和邊緣密封部分參數的灰色關(guān)聯(lián)評價(jià)，得到了各個(gè)指標對玻璃傳熱系數的影響程度。Zhu等[10]分析了基材玻璃的厚度、密封邊的寬度、支撐柱陣列間距以及隔熱框架結構對真空玻璃傳熱的影響。化山等[11]提出了短波紅外線(xiàn)加熱和吸波玻璃粉相結合的封接技術(shù)，使鋼化真空玻璃的生產(chǎn)更加快速高效。產(chǎn)品表面應力均勻一致，玻璃退火程度不超過(guò)15%，對玻璃基板的初始應力要求較小。蘇行等[12]、Fang等[13]利用冷熱循環(huán)試驗驗證鋼化真空玻璃可靠度，結果表明真空玻璃在經(jīng)過(guò)熱冷循環(huán)試驗后傳熱率增加10.1%，真空度下降0.6Pa，但邊緣封接部分未發(fā)生破裂，仍滿(mǎn)足使用要求。Memon等[14-15]研究了低溫表面感應對真空抽取、泵孔密封和復合邊緣密封的熱性能的影響，并設計了真空隔熱玻璃的新型無(wú)鉛密封材料，通過(guò)減少真空邊緣密封的寬度和涂層的輻射率，改善了真空隔熱玻璃的熱性能。不同封邊工藝的真空玻璃，其耐兩側溫差性能不同，本文針對金屬封接的真空玻璃，利用有限元軟件ABAQUS結合試驗所得數據分析鋼化真空玻璃兩側受溫差影響漏氣失效時(shí)封接焊料的應力分布特征，得出其極限應力和等效安全應力，為鋼化真空玻璃的性能設計和優(yōu)化提供一定科學(xué)依據。1 鋼化真空玻璃溫差變形失效試驗鋼化真空玻璃具有良好的隔熱保溫、隔音降噪的功能， 可以減少對能源的浪費。但當鋼化真空玻璃上下兩片鋼化玻璃存在較大溫差時(shí)，封邊會(huì )產(chǎn)生較大應力，一但應力超過(guò)其承受應力，封接焊料就會(huì )受到破壞，鋼化真空玻璃將漏氣失效。對鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)封接焊料所受的應力進(jìn)行分析，研究鋼化真空玻璃溫差變形的安全性能。1.1 鋼化真空玻璃溫差變形失效分析試驗過(guò)程為研究鋼化真空玻璃變形失效的極限溫差，取洛陽(yáng)蘭迪玻璃機械股份有限公司生產(chǎn)的鋼化真空玻璃進(jìn)行溫差變形失效試驗。其試驗過(guò)程如下：（1）取尺寸為586×2214mm、745×2000mm、865×2193mm的鋼化真空玻璃(6+0.5V+6)作為試驗試樣，編號1、2、3。將玻璃黏貼于加熱墊上，如圖1所示；（2）在IPC-610H工控機的控制面板上設定鋼化真空玻璃的的初始溫度為30OC，對鋼化真空玻璃試樣一側按照1℃/min的速度進(jìn)行加熱；（3）當鋼化真空玻璃兩端位移升后，觀(guān)察鋼化真空玻璃的位移，一旦發(fā)生下降，立刻記錄此時(shí)的溫度；（4）重復（2）-（3），對其他尺寸的鋼化真空玻璃進(jìn)行試驗，并記錄破壞時(shí)的溫度。 圖1 鋼化真空玻璃試樣Figure 1 Glass sample1.2 鋼化真空玻璃溫差變形失效試驗結果通過(guò)對鋼化真空玻璃進(jìn)行溫差破壞試驗，得出鋼化真空玻璃破壞時(shí)的溫差，如表1所示。表1 鋼化真空玻璃破壞溫度匯總表Tab. 1 Summary of failure temperature of toughened vacuum glass根據鋼化真空玻璃溫差變形失效的試驗結果得出，金屬封接鋼化真空玻璃失效時(shí)的溫差約為150oC。根據上面鋼化真空玻璃的溫差結果模擬鋼化真空玻璃溫差變形，研究鋼化真空玻璃溫差破壞時(shí)封邊部位的應力和變形特征。2 鋼化真空玻璃溫差變形失效數值模擬2.1 鋼化真空玻璃溫差變形物理模型建立為簡(jiǎn)化鋼化真空玻璃模型數值模擬計算，現對鋼化真空玻璃溫差變形模型作出如下假設：1) 彈性體假設：鋼化玻璃是脆性材料，未超過(guò)極限荷載均表現為理想彈性特性；2) 角點(diǎn)邊界無(wú)位移：即鋼化真空玻璃變形過(guò)程中，低溫面鋼化玻璃的四個(gè)邊角點(diǎn)Z軸方向位移為零；3) 連續均勻性假設：即鋼化玻璃、焊料、支撐物都是連續均勻材料。建立鋼化真空玻璃物理模型（6+0.5V+6），如圖2所示，模型尺寸與試驗保持一致。封接焊料有效尺寸為6.5mm，厚度為0.5mm。支撐物為直徑0.5mm、高度0.5mm的鋼柱，采用間距50×50mm的正方形支撐排布。鋼化真空玻璃結構中不同材料參數如表2所示。圖2 鋼化真空玻璃結構模型Fig.2 Structural model of tempered vacuum glass表2 鋼化真空玻璃材質(zhì)基本參數Table 2 Basic parameters of tempered vacuum glass為研究鋼化真空玻璃在服役狀態(tài)下的變形特征，對模型進(jìn)行初始條件和邊界條件的設置。（1）在鋼化真空玻璃上下表面施加一個(gè)大小為101 kPa的大氣壓，保證其內部為真空狀態(tài)；（2）將鋼化真空玻璃兩側初始溫度設置為30 ℃，在后續步驟中，將受熱一側鋼化玻璃溫度修改為180 ℃，保證鋼化真空玻璃兩側溫差達到極限溫差150 ℃；（3）將鋼化真空玻璃常溫面四個(gè)邊角點(diǎn)Z軸方向的位移設置為0，由此玻璃中心點(diǎn)位移即為鋼化真空玻璃受高溫后的變形量。2.2 鋼化真空玻璃封邊焊料溫差變形數值模擬結果分析通過(guò)對鋼化真空玻璃進(jìn)行溫差破壞試驗，得出鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)的溫差，利用ABAQUS有限元軟件建立鋼化真空玻璃的數值分析模型，得到鋼化真空玻璃溫差失效時(shí)鋼化真空玻璃和封邊焊料的應力和變形，變形云圖如圖3、4所示。 (a) 試樣1 (b) 試樣2 (c) 試樣3圖3 鋼化真空玻璃溫差失效變形云圖(a) 試樣1 (b) 試樣2 (c) 試樣3圖4 溫差失效下鋼化真空玻璃封接部位應力云圖從圖3中可以看出鋼化真空玻璃受溫差影響變形失效時(shí)，其變形呈對稱(chēng)狀態(tài)。由于常溫面玻璃的四角的Z軸方向固定，變形量在鋼化真空玻璃中心，向四周逐漸減小。為研究鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)封接部位的極限應力，截取鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)封接部位的應力曲線(xiàn)，如圖5所示。并將其所受最應力匯總于表3。        從圖5中可以看出，鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)，封邊焊料的應力分布具有對稱(chēng)性且趨勢大致相同，且隨長(cháng)邊尺寸增加，鋼化真空玻璃封邊焊料的極限應力越大。由于受熱一側鋼化玻璃翹曲，故鋼化真空玻璃四角處焊料所受的拉應力較大，中間呈波浪形變化且長(cháng)邊中部應力均在壓應力大小為1.0MPa附近波動(dòng)。可見(jiàn)鋼化真空玻璃溫差變形時(shí)，封接焊料呈曲面變形，中部受力均勻。最容易發(fā)生破壞的地方在鋼化真空玻璃靠近邊角處的位置。表3 鋼化真空玻璃失效時(shí)焊料所受的應力表Tab.3 Maximum stress of solder when toughened vacuum glass is damaged從表3中可看出鋼化真空玻璃失效時(shí)封接部位所受應力平均值為1.571MPa，且極限應力與鋼化真空玻璃尺寸呈正相關(guān)。為保證服役過(guò)程中鋼化真空玻璃的安全使用，將鋼化真空玻璃封接焊料的安全應力取封接部位極限應力的60%，即將0.943MPa作為鋼化真空玻璃封接焊料的等效安全應力。3 鋼化真空玻璃靜力學(xué)狀態(tài)下封接部位的剪切性能在無(wú)溫差作用下的鋼化真空玻璃封接焊料的僅受鋼化真空玻璃自重的影響。此時(shí)封接部位所受的剪切應力為 式中：τ為封接部位的剪切應力，MPa；ρ為鋼化真空玻璃的密度，Kg/m3；A為鋼化真空玻璃的長(cháng)度，m；B為鋼化真空玻璃的寬度，m；h為兩片鋼化玻璃厚度，m；b為封接焊料的寬度，m。現以一種鋼化真空玻璃為例說(shuō)明：鋼化真空玻璃的規格為：6mm+0.5mm+6mm，長(cháng)寬尺寸為2m×3m；鋼化真空玻璃的密度為2500kg/m3；封接焊料有效寬度為6.5mm。此時(shí)封接部位的剪切應力為： 由計算結果可知，鋼化真空玻璃兩側不存在溫差的情況下，封接焊料的剪切應力大小為0.0023MPa，遠小于封接焊料的安全應力0.943MPa。故在兩側鋼化玻璃所處溫度環(huán)境一致時(shí)，封接焊料剪切強度可以承受鋼化真空玻璃自重，鋼化真空玻璃為安全狀態(tài)。5 結論（1）鋼化真空玻璃受溫差影響變形失效的極限溫差約為150℃，此時(shí)鋼化真空玻璃密封處開(kāi)裂，導致其漏氣失效。（2）鋼化真空玻璃溫差失效變形均表現為對稱(chēng)分布，即鋼化真空玻璃中心處到邊緣變形逐漸減小。且鋼化真空玻璃的變形量隨鋼化玻璃長(cháng)邊尺寸加大而加大。（3）鋼化真空玻璃溫差變形失效時(shí)封接焊料應力分布趨勢大致相同，拉應力在角點(diǎn)處，中部呈波浪形且在壓應力大小為1MPa附近波動(dòng)。（4）封接焊料的極限應力為1.571MPa，為保證服役過(guò)程中鋼化真空玻璃的安全性，取極限應力的60%，即0.943MPa作為安全應力，兩側溫差不高于90℃時(shí)，鋼化真空玻璃為安全狀態(tài)。參考文獻[1]張紅霞. 基于真空玻璃特性的節能定制方案[J]. 玻璃. 2020, 47(04): 36-40.[2]劉小根，齊爽，孫與康. 真空玻璃的應力分析及強度設計[J]. 硅酸鹽通報. 2022, 41(04): 1141-1147.[3]高帥，岳高偉，藺海曉，等. 鋼化真空玻璃在溫差作用下的變形特征[J]. 硅酸鹽通報. 2022, 41(11): 3918-3924.[4]陳怡靜，曾惠丹，李奧，等. 封接玻璃作用機理和應用研究進(jìn)展[J]. 硅酸鹽學(xué)報. 2021, 49(08): 1577-1584.[5]劉慧.鋼化真空玻璃高溫溫差下的變形特征[D].河南理工大學(xué),2020:47-54.[6]Wang L, Gastro O, Wang Y Q, et al. 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近日，蘭迪機器鋼化設備生產(chǎn)基地舉行安全承諾儀式，廠(chǎng)長(cháng)及各車(chē)間主任帶領(lǐng)全體員工宣讀安全生產(chǎn)責任書(shū)，以莊重的儀式傳遞企業(yè)安全發(fā)展理念。作為工業(yè)制造領(lǐng)域的高風(fēng)險企業(yè)，蘭迪機器始終將安全生產(chǎn)視為生命線(xiàn)，通過(guò)機制創(chuàng )新與文化培育雙輪驅動(dòng)，構建起具有示范意義的安全管理體系。圖1  廠(chǎng)長(cháng)面向全員公開(kāi)宣讀安全承諾書(shū)公開(kāi)安全承諾活動(dòng)強化了企業(yè)安全管理與全員安全意識，"人人都是安全員" 理念促使員工主動(dòng)排查隱患、分享經(jīng)驗 ——2024 年基層員工累計報告 2697 項安全問(wèn)題、分享 266 項安全經(jīng)驗，形成 "全員參與的安全管理" 良好氛圍。這種主動(dòng)安全文化不僅筑牢內部防線(xiàn)，也成為客戶(hù)信任的基石：蘭迪機器以行業(yè)領(lǐng)先的安全標準打造產(chǎn)品，通過(guò)與客戶(hù)協(xié)作構建安全生產(chǎn)環(huán)境，以 "安全即競爭力" 的理念贏(yíng)得市場(chǎng)信賴(lài)。圖2  廠(chǎng)內安全文化展示欄未來(lái)，蘭迪機器將持續深化安全管理，以技術(shù)創(chuàng )新與文化建設協(xié)同推進(jìn)，為客戶(hù)提供更可靠的產(chǎn)品與服務(wù)。企業(yè)還將攜手行業(yè)伙伴提升整體安全水平，堅守 "安全生產(chǎn)是信仰與責任" 的理念，致力于成為行業(yè)安全生產(chǎn)典范，為員工、客戶(hù)與社會(huì )創(chuàng )造長(cháng)遠價(jià)值。 [詳情]

近日，洛陽(yáng)蘭迪鈦金屬真空玻璃有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：蘭迪真空）成功簽約江淮汽車(chē)集團與華為共同打造的尊界超級工廠(chǎng)幕墻工程，成為該項目綠色建筑體系核心供應商之一。作為真空玻璃領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，蘭迪真空依托國際領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力與創(chuàng )新產(chǎn)品，為這座智能工廠(chǎng)提供更綠色節能的產(chǎn)品解決方案，助力其構建“數字智能、敏捷高效、綠色生態(tài)”的行業(yè)示范標桿。 作為江淮汽車(chē)集團新建的高端新能源智能汽車(chē)生產(chǎn)基地，尊界超級工廠(chǎng)以 “零碳產(chǎn)業(yè)園區” 為建設目標，致力于打造覆蓋研發(fā)、制造、服務(wù)的全鏈條綠色生態(tài)。這座預計年產(chǎn)值超千億元的智能工廠(chǎng)，不僅是國產(chǎn)豪華電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的重要里程碑，更標志著(zhù)中國汽車(chē)工業(yè)在綠色智造、數字創(chuàng )新上的全新突破。蘭迪真空自主研發(fā)的鈦金屬真空玻璃，憑借U值低至0.4W/(m²·K)的超低傳熱系數、39dB的全頻段隔音效果等遙遙領(lǐng)先的產(chǎn)品參數，樹(shù)立起行業(yè)品質(zhì)標桿。其成功突破工業(yè)建筑節能技術(shù)瓶頸，將深度融入尊界超級工廠(chǎng)綠色建筑體系，為其綠色生態(tài)提供高標準的環(huán)境保障，助力其實(shí)現“零碳產(chǎn)業(yè)園區”建設目標。 隨著(zhù)“零碳產(chǎn)業(yè)園區”如雨后春筍般涌現，蘭迪將繼續發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用，通過(guò)"零碳建筑技術(shù)解決方案"推動(dòng)更多產(chǎn)業(yè)園區實(shí)現綠色升級，助力中國制造業(yè)在低碳轉型與數字化升級的全球浪潮中搶占先機，讓“中國智造”持續閃耀世界舞臺。 [詳情]