夹胶真空玻璃的应力问题分析

　　我们对干法夹胶加工方式对真空玻璃表面附加的拉应力的数值进行了测定工作使用静态电阻应变仪和高温应变片对夹胶过程中真空玻璃表面应力（词条“表面应力”由行业大百科提供）的变化进行了记录。结果显示, 夹胶后真空玻璃表面拉应力增加10-15Mpa。并且对于普通真空玻璃和钢化真空玻璃来说实测结果没有明显的区别。由此可见对于普通真空玻璃来说,使用干法夹胶的加工方式后玻璃表面的残余拉应力将严重超过《建筑玻璃应用技术规程JGJll3一2009》对玻璃强度设计值的要求, 而对于钢化真空玻璃来说玻璃表面的残余应力值是要低于设计值的。

　　4 干法夹胶加工过程中附加应力产生的原因

　　干法夹胶加工过程中之所以会在玻璃表面产生附加的拉应力主要是由于在实际生产中真空玻璃和单片钢化玻璃都存在不同程度的弯曲包括不同程度的弓形弯曲和波形弯曲在硅胶袋的压力作用下两片玻璃被迫紧紧贴合在一起。弯曲的部位由于受迫而被压平产生拉伸形变，这种形变又在胶片熔融胶联后被部分固定（词条“固定”由行业大百科提供）下来,因而在玻璃表面形成了附加的拉应力。这种应力与支撑物在玻璃表面引起的应力相叠加就会增大夹胶后玻璃破裂的可能。图2即为由于夹胶后应力超标引起的玻璃破损的一个实例。

　　用于夹胶的真空玻璃和单片钢化玻璃的弯曲度（词条“弯曲度”由行业大百科提供）对夹胶后附加的拉应力影响非常显著。通过我们的对比实验发现, 弓形弯曲大于3‰的玻璃夹胶后的附加的应力要比弯曲度为1‰的玻璃大得多。在边部和角部甚至有可能是成倍的增加。图2中的实例就是由于玻璃弯曲度较大夹胶后角部应力严重超标导致普通真空玻璃破裂可以看出裂纹分布情况充分说明了应力集中的区域。

　　玻璃弯曲对真空玻璃的不良影响尚不仅于此。由于真空玻璃和单片钢化玻璃存在弯曲除了会导致玻璃产生弯曲形变附加应力外尤其是局部的波形弯曲,会导致在两片玻璃接触面上压力分布极度不均匀，进而引起真空玻璃局部区域的支撑物压力增大，造成支撑物附近玻璃产生微裂纹。比如波浪形钢化玻璃在波峰与真空玻璃接触区域,会使硅胶袋所施加的压力集中在该区域内,导致局部压强成倍增加增加夹胶后玻璃破损的可能。如图3所示, 为局部波形弯曲引起支撑物处压强增大的示意图。

　　5 解决夹胶真空玻璃应力问题的办法

　　为解决夹胶真空玻璃的应力问题,应从两个方向入手采取应对措施。一是从真空玻璃自身入手,提高其本身的强度, 二是严格控制夹胶过程的加工工艺降低附加应力。总结起来有以下几点:

　　第一,真空玻璃必须保证其自身的应力不超标。支撑物的间距选取必须要根据玻璃厚度和种类适当的选取并经过严格的计算和分析确保支撑物处玻璃表面的拉应力不会超过玻璃自身允许的强度值。同时,对支撑物也要经过严格挑选支撑物硬度要适中厚度偏差不能过大, 并且要确保端面平滑, 任何细微的毛刺都会导致玻璃在支撑物处出现应力超标甚至出现微裂纹。同时,边缘封接材料的厚度也要严格控制。

　　第二，严格控制真空玻璃生产工艺,保证真空玻璃自身的平整度（词条“平整度”由行业大百科提供）。对于用于生产夹胶产品的真空玻璃更要提高检验标准。

　　第三，如有条件应使用钢化真空玻璃生产夹胶产品钢化真空玻璃自身的强度就要远远高于普通真空玻璃因而可以大大降低夹胶后玻璃破裂的风险。

　　第四，在夹胶生产之前必须要对用于夹胶的真空玻璃和单片钢化玻璃的平整度进行严格的检验和筛选。

　　最后, 为了解决真空玻璃夹胶过程中的应力问题,可以选用湿法夹胶的加工方式制作夹胶真空玻璃。从理论上来说湿法夹胶的加工过程无论是光固化还是热固化的方式，都没有对真空玻璃施加额外的压力因而可以避免干法夹胶中对硅胶袋抽真空而导致硅胶袋对玻璃施压而造成玻璃受迫形变的问题加工过程引起的附加应力应该接近为O。从我们实际测量来看湿法夹胶引起的附加应力不足1Mpa。对于真空玻璃来说是最理想的加工方式，但目前采用湿法夹胶生产夹胶真空玻璃尚存在一定的困难。首先是夹胶材料的选取不同厂家生产胶水质量和性能上存在很大的差异经过多年的研发部分产品已经解决和湿法夹胶胶水耐候性、抗冲击性、黄变以及毒性等问题, 但仍不乏有些胶水质量低劣在应用中必须要慎重选择。其次是各种标准和规范中对湿法夹胶存在不同程度的限制我们应看到湿法夹胶技术的进步和革新相信经过业内相关研发工作者的不断努力,湿法夹胶技术会越来越完善,胶水的质量和性能也会不断得到提高,应该放宽对湿法夹胶的限制,这样也有利于真空玻璃的推广。【完】

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