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真空玻璃与真空玻璃门窗发展历程

来源:中国门窗＆配套材料网收集整理　作者:* 　日期:2005-7-16 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

1893年，英国物理学家、化学家占姆士·杜瓦发明了保温瓶。人们为了纪念他，把保温瓶又称作杜瓦瓶。从此后，长于幻想的科学家就有一个梦想，什么时候能将保温瓶技术应用到建筑玻璃窗上？要实现从杜瓦瓶到真空平板玻璃的飞跃，三大难题摆在人们面前：⑴与杜瓦瓶不同，真空平板玻璃是一个小容积

    1893年，英国物理学家、化学家占姆士·杜瓦发明了保温瓶。人们为了纪念他，把保温瓶又称作杜瓦瓶。从此后，长于幻想的科学家就有一个梦想，什么时候能将保温瓶技术应用到建筑玻璃窗上？要实现从杜瓦瓶到真空平板玻璃的飞跃，三大难题摆在人们面前：⑴与杜瓦瓶不同，真空平板玻璃是一个小容积、大表面积而又狭窄扁平的玻璃真空腔体，但又要快速抽真空以使残余气体降到可以对热传导忽略不计的程度，并长期保持其真空度；⑵与杜瓦瓶圆柱体容易抗压不同，平板真空玻璃只有使用支撑物来承受10000千克／平方米的压力，该支撑物使真空玻璃产品满足建筑玻璃设计标准所要求的强度和力学寿命，这就必须对支撑物的物理化学性能以及几何形状、几何分布做出精心设计。⑶比杜瓦瓶更难的是，真空玻璃是门窗用透明材料，在抽气口、支撑物的设计和选料上，要不影响透明和美观。

    1913年世界第一个平板真空玻璃专利发布。科学家们相继进行了大量的探索，诞生了一批专利。20世纪80年代起，世界对真空玻璃的研发逐渐活跃起来，其中有两个团体值得一提。一个是美国克罗拉多太阳能研究所由Ｄ·Ｋ·Ｂｅｎｓｏｎ教授领导的真空玻璃研究组，经过1985～1991年的实验，创立了许多值得让后人借鉴的技术理论、思路和实验室数据。另一个是悉尼大学应用物理系Ｒ·Ｅ·Ｃｏｌｌｉｎｓ教授1989～1994年领导的研究组，进一步改进工艺，1989年试制出样品，1993年研制出第一块1米×1米的实用真空玻璃，并申请了4项专利。北京大学物理系原教授唐健正也是参与者之一。人类在发明杜瓦瓶之后整整100年，终于又发明了真空平板玻璃。英国、希腊和日本等国的科学家也做了大量的类似研究。

    唐健正教授为了开拓、发展我国的真空玻璃事业，怀着科教兴国、科教报国的信念返回祖国，继续进行研发，1998年建立北京真空玻璃研究所、青岛新立基真空玻璃技术应用有限公司，并申请了中国专利。

    建筑门窗玻璃最初仅仅是单纯挡风雨、透视、换气的单层或双层普通平板玻璃。普通平板玻璃是第一代门窗玻璃。现代科技对门窗玻璃又提出了保温、隔热、隔噪音及遮挡外部视线等似乎是相矛盾的许多新功能、新要求。现在已研制出压延玻璃、夹（钢）丝玻璃、镀膜玻璃、热反射玻璃、夹层玻璃、中空玻璃（充或不充氩气）、低辐射膜中空玻璃等新品种加工玻璃。中空玻璃可以说是第二代门窗玻璃。真空玻璃与中空玻璃有什么不同？人们对保温瓶都很熟悉，如果不慎将其底部抽真空的“小尾巴”弄破，它就丧失了保温功能。真空玻璃就是这种与中空玻璃结构完全不同的新产品。中空玻璃大多用铝框四周封边、间隔2块玻璃，内含空气或充氩气，总厚度最薄的12毫米。真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间隔，间隙层只有0．1～0．2毫米，空腔内抽真空无气体，真空度达到0．1帕以上，总厚度最薄只有6毫米左右。热量交流有3种形式，真空玻璃空间残余气体有少许对流和传导传热；间隔支柱的传导传热；边部的传导传热。真空玻璃传热主要是辐射传热和边部传导传热。用镀有透明低辐射膜玻璃做的真空玻璃，像杜瓦瓶镀银一样又大大降低了辐射传热。显而易见，真空玻璃节能窗是第三代门窗玻璃。

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