一種高效節(jié)能智能化電加熱中空玻璃及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃深加工及制造領(lǐng)域，具體涉及一種高效節(jié)能智能化電加熱中空玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中空玻璃由美國(guó)人于1865年發(fā)明，是一種良好的隔熱、隔音、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用兩片(或三片)玻璃，使用高強(qiáng)度高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑，將玻璃片與內(nèi)含干燥劑的鋁合金框架粘結(jié)，制成的高效能隔音隔熱玻璃。中空玻璃是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘結(jié)密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。
[0003]在正常情況下，室內(nèi)能量的流失大多在窗戶位置。不僅表現(xiàn)在夏天的空調(diào)制冷上，也同時(shí)表現(xiàn)在冬天的室內(nèi)采暖方面。為了能使寒冬季節(jié)減少室內(nèi)熱量流失并能同時(shí)向室內(nèi)輸送熱量補(bǔ)償消耗，人們發(fā)明了諸多能持續(xù)加熱的中空玻璃窗。其中主要為導(dǎo)熱絲和薄膜法兩類。
[0004]其中導(dǎo)熱絲法包括在中空玻璃第二面或第三面設(shè)計(jì)排列導(dǎo)電金屬加熱絲(如申請(qǐng)?zhí)枮?00720101189.9的專利所示)和在PVB膠中夾導(dǎo)熱絲、高溫油墨、彩晶絲印等并置于兩層玻璃基片之間形成夾層玻璃(如申請(qǐng)?zhí)枮?01110276730.0,200920182472.8的專利所示)，這類導(dǎo)熱絲法制備的加熱玻璃均存在影響玻璃表面顏色、玻璃表面視覺受干擾、生產(chǎn)涉及有機(jī)化學(xué)物污染等問題。
[0005]此外，薄膜法包括在玻璃表面鍍一層導(dǎo)電加熱薄膜，并將其設(shè)置在中空玻璃從室內(nèi)向室外的第二面，通過持續(xù)通電，來達(dá)到加熱目的，如申請(qǐng)?zhí)枮?00520066772.1、201210065335.2的專利所示。這類方法存在所鍍膜層耐候性差、膜層質(zhì)量穩(wěn)定性不好、長(zhǎng)時(shí)間加熱玻璃顏色容易受影響等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種高效節(jié)能智能化電加熱中空玻璃。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0008]一種高效節(jié)能智能化電加熱中空玻璃包括第一玻璃板、第二玻璃板和間隔框架，所述第一玻璃板與第二玻璃板的四周通過密封膠與間隔框架粘結(jié)，兩片玻璃板之間形成中空密閉腔室，所述中空密閉腔室內(nèi)填充有干燥氣體；
[0009]所述第一玻璃板朝向中空密閉腔室的一面上設(shè)置有復(fù)合加熱層，在所述復(fù)合加熱層的四周的第一玻璃板上設(shè)置有引出電極，在所述引出電極表面涂覆有絕緣膜；
[0010]所述第二玻璃板朝向中空密閉腔室的一面上設(shè)置有節(jié)能層；所述間隔框架內(nèi)設(shè)置有分子篩干燥劑。
[0011]進(jìn)一步的，所述復(fù)合加熱層依次包括第一電介質(zhì)層、第一阻擋層、低輻射功能層，第二阻擋層、第二電介質(zhì)層、熱敏半導(dǎo)體透明加熱層、絕緣保護(hù)層。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一電介質(zhì)層的厚度為10?30納米，所述第一阻擋層的厚度為2?10納米，所述低輻射功能層的厚度為10?28納米，所述第二阻擋層的厚度為6?15納米，所述第二電介質(zhì)層的厚度為15?50納米，所述熱敏半導(dǎo)體透明加熱層的厚度為30?200納米，所述絕緣保護(hù)層的厚度為15?30納米。
[0013]進(jìn)一步的，所述第一電介質(zhì)層和第二電介質(zhì)層中的電介質(zhì)為硅氧化物、鋅氧化物、鈦氧化物、錫氧化物和鋅鋁氧化物中的一種或幾種；所述第一阻擋層和第二阻擋層由包含鎳、鉻、鈦、鎳鉻、氧化鎳鉻和氮化鎳鉻中的一種或幾種構(gòu)成；所述的低輻射功能層由金、銀、銀銅合金的一種或幾種構(gòu)成；所述的熱敏半導(dǎo)體透明加熱層由硼化鈦，硼化鈦摻碳化硅，或氧化鋯，或氮化鋁中的一種或幾種，以及鈦酸鋇摻氧化鑭，或氧化鈮，或氧化釔中的一種或幾種構(gòu)成；所述的絕緣保護(hù)層包含硅的氮化物、硅的氧化物、鈦的氧化物中的一種或幾種。
[0014]進(jìn)一步的，所述中空密閉腔室的厚度為5?12毫米，所述中空密閉腔室內(nèi)填充的干燥氣體為干燥空氣或者惰性氣體，所述惰性氣體為氬氣、氦氣中的一種或兩種。
[0015]進(jìn)一步的，所述引出電極由電阻率小于I X 10_5Ω.cm的電極材料，通常為導(dǎo)電銀漿、金屬銅帶、金屬銀帶、涂錫帶等。
[0016]進(jìn)一步的，所述節(jié)能層為電致變色功能層、或者熱致變色功能層或者由單銀Low-E、雙銀Low-E和三銀Low-E構(gòu)成。
[0017]進(jìn)一步的，所述的復(fù)合加熱層的第一電介質(zhì)層沉積在第一玻璃板上。
[0018]優(yōu)選的，所述間隔框架為鋁合金框或暖邊條，間隔框架面向中空密閉腔室的一側(cè)設(shè)置有若干個(gè)孔或者縫，間隔框架內(nèi)部設(shè)置有用于吸附水分的分子篩。
[0019]進(jìn)一步的，所述的密封膠為丁基膠、硅酮結(jié)構(gòu)膠、聚硫膠等。
[0020]優(yōu)選的，所述第一玻璃板和第二玻璃板為超白玻璃或者普通白玻，厚度為3?10毫米。
[0021]該中空玻璃的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟:
[0022]I)將第一玻璃板經(jīng)純凈水清洗烘干后放入真空鍍膜室；
[0023]2)在所述第一玻璃板上設(shè)置復(fù)合加熱層
[0024]在所述第一玻璃板表面依次沉積第一電介質(zhì)層、第一阻擋層、低輻射功能層，第二阻擋層、第二電介質(zhì)層、熱敏半導(dǎo)體透明加熱層、絕緣保護(hù)層；
[0025]3)將第二玻璃板經(jīng)純凈水清洗烘干，在第二玻璃板表面磁控濺射法制備節(jié)能層；
[0026]4)將第一塊玻璃板邊緣的復(fù)合加熱層去除，然后在除膜區(qū)制備引出電極，在所述引出電極表面涂覆絕緣膜，將第二玻璃板邊緣的節(jié)能層去除；
[0027]5)然后用涂有密封膠的間隔框架將兩塊玻璃板隔開，兩塊玻璃的膜面均朝向室內(nèi)，然后用結(jié)構(gòu)膠密封，即得。
[0028]半導(dǎo)體電熱膜(SemiconductorElectroheating Film，簡(jiǎn)稱 SEHF)，又稱金屬氧化物電熱膜，是能緊密結(jié)合在電介質(zhì)表面上，通電后成為面狀熱源的薄膜狀半導(dǎo)體電熱材料，它具有熔點(diǎn)高、硬度大、電阻低、熱效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，特別是耐酸和堿，在加熱過程中無明火的特性，在電熱領(lǐng)域受到人們的重視。通過工藝、成分控制等手段，半導(dǎo)體加熱膜可以實(shí)現(xiàn)依靠薄膜自身特性控制溫度，成為安全的“智能”型發(fā)熱材料，它是近一段時(shí)期導(dǎo)熱膜發(fā)熱體的主要研宄方向。
[0029]二硼化物具有較低的電阻率，特別是ZrB#P TiB 2與金屬鐵、鉑、鉻的電阻率相當(dāng)，導(dǎo)電機(jī)制為電子傳導(dǎo)，呈現(xiàn)正的電阻-溫度特性，作為電阻發(fā)熱體時(shí)溫度易于控制，可用于具有特殊用途的電極材料。
[0030]TiB2的電阻率為10 _6Ω.αιι，是一種典型的半導(dǎo)體材料。因此，TiB2還可作為一種新的發(fā)熱體加以利用。TiB2K傳統(tǒng)的SiC或MoSi發(fā)熱體具有更佳的效果，而且使用溫度可達(dá)1800°C以上，并適用于氧化或還原氣氛。
[0031]本發(fā)明一種高效節(jié)能智能化電加熱中空玻璃，第一玻璃板與第二玻璃板之間形成中空密閉腔室，所述中空密閉腔室內(nèi)填充有干燥氣體；第一玻璃板上設(shè)置有復(fù)合加熱層，第二玻璃板上設(shè)置有節(jié)能層；該中空玻璃具有智能化加熱效果，可自動(dòng)根據(jù)環(huán)境溫度控制電加熱玻璃狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，同時(shí)兼顧高透過率、恒溫加熱、除霜除霧等效果，是一種高效、無污染、面加熱源節(jié)能玻璃產(chǎn)品，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，大幅降低現(xiàn)有加熱玻璃的制造成本，推廣這種節(jié)能玻璃的使用范圍。
【附圖說明】
[0032]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0033]圖1是本發(fā)明的高效節(jié)能智能化電加熱中空玻璃的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明的復(fù)合加熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3是本發(fā)明的第一塊玻璃板及其表面的復(fù)合加熱層和引出電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]如圖1所示，在第一玻璃板I上制備復(fù)合加熱層5，然后去除第一塊玻璃板I邊緣的復(fù)合加熱層5，然后在除膜區(qū)制備引出電極及絕緣膜10 ;如圖2所示，所述復(fù)合加熱層依次為第一電介質(zhì)層11，第一阻擋層12，低輻射功能層13，第二阻擋層14，第二電介質(zhì)層15，熱敏半導(dǎo)體透明加熱層16，絕緣保護(hù)17 ;如圖3所示，所述引出電極及絕緣膜10包括引出電極19和涂覆在引出電極19上的絕緣膜20 ；
[0039]在第二玻璃板2上用磁控濺射法制備節(jié)能層6，該節(jié)能層6具有智能控制多波段光譜透過特性；然后去除第二玻璃板2上邊緣的節(jié)能層6 ;
[0040]二塊玻璃板用內(nèi)層粘結(jié)密封膠7與間隔框架3粘結(jié)在一起，兩片玻璃板之間形成中空密閉腔室4，所述中空密閉腔室內(nèi)填充有干燥氣體，復(fù)合加熱層5和節(jié)能層6均朝向室內(nèi)，再用外層粘結(jié)密封膠8將間隔框架3的背面與兩塊玻璃的內(nèi)側(cè)面粘合在一起形成一個(gè)密閉的中空玻璃。
[0041]間隔框架3面向中空密閉腔室4的一側(cè)上開設(shè)有多個(gè)微孔或者微縫9，間隔框架3內(nèi)部設(shè)有干燥劑18用于吸附中空密閉腔室4中的水蒸氣。
[0042]實(shí)施例2
[0043]將6毫米普通白玻經(jīng)純凈水清洗烘干后進(jìn)入真空鍍膜室。
[0044]中