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半钢化真空玻璃—高效节能玻璃研发的新突破

日期：2026-02-02 浏览：　

　　摘要：新近研制成功的半钢化真空玻璃解决了普通真空玻璃强度不够的技术瓶颈。经检测，多项指标都大大超过普通真空玻璃和中空玻璃。复合夹层半钢化真空玻璃的安全性、节能性、隔声性等综合性能优势更为明显，将成为建筑门窗幕墙玻璃的新星。一条自动化半钢化Kaiyun中国真空玻璃生产线即将设计完成，与现有中试线相比，该生产线可实现规模化连续生产，将大大提高产品质量和成品率，降低生产能耗和成本。投产后将解决真空玻璃产业化的另一瓶颈—硬件设备落后的问题，使真空玻璃产业化迈向新的台阶。

　　一、什么是“半钢化线所示的真空玻璃结构中，两片玻璃不是普通玻璃而是，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。

半钢化真空玻璃—高效节能玻璃研发的新突破(图1)

　　钢化玻璃强度高，抗冲击强度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，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。

半钢化真空玻璃—高效节能玻璃研发的新突破(图2)

　　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。

　　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

半钢化真空玻璃—高效节能玻璃研发的新突破(图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。

　　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。

　　研制成的半钢化线MPa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）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 Kaiyun中国约为普通玻璃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。

　　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。

半钢化真空玻璃—高效节能玻璃研发的新突破(图4)