摘  要：本文简要介绍了真空玻璃的原理、性能和产业化的关键技术，概括说明了我国真空玻璃产业化的现状、技术瓶颈和发展前景。本文在“2008年电子玻璃技术研讨会”上发表并获优秀论文集。

关键词：真空玻璃、复合真空玻璃、传热系数（K值）

1、真空玻璃的构造及保温机理[1]

真空玻璃是基于保温瓶原理研发而成的新型节能玻璃，其基本结构如图1所示。

图1　真空玻璃的基本结构

两片玻璃之间用微小的支撑物方阵隔开，周边用低熔点玻璃料熔封，通过玻璃抽气管进行“排气”后封口，形成气压低于0.1Pa的真空层，真空层只有0.1-0.2mm厚。

图2  真空玻璃传热分布示意图

图2是真空玻璃传热示意图，如图所示，通过真空玻璃中心部位的热导C_真空可由下式表示：C_真空=C_辐射+C_支撑物+C_气

C_辐射是两内表面间由温差产生的辐射热导；

C_支撑物是支撑物点阵产生的热导；

C_气是残余气体热导；

C_辐射的数值可由下式估算；

C_辐射=ε_有效σ（T₁⁴-T₂⁴）/（T₁-T₂）…………………………………………（1）

式中　T₁，T₂是两表面的绝对温度，单位为K

ε_有效是表面有效辐射率

    　　　　σ是斯忒芬—波尔兹曼（Stefan-Boltzmann）常数，其数值为5.67×10^-8Wm^-2K^-4。

在两平行表面温差不大（如数十度）的条件下，可用下面公式（2）计算，误差在百分之一以内。

C_辐射=4ε_有效σT³  ……………………………………………………………（2）

T是两表面的平均绝对温度。

（1）和（2）式中ε_有效为有效辐射率，由下式（3）计算：

ε_有效=（ε₁^-1+ε₂^-1-1）^-1………………………………………………………（3）

式中　ε₁是表面1的半球辐射率。

    　　　　ε₂是表面2的半球辐射率。

计算例：真空玻璃的一片玻璃是4mmLOW-E玻璃，辐射率为0.10，另一片是4mm普通白玻，辐射率为0.84，

则可算出ε_有效=（10+1.19-1）^-1=0.098

按我国测试标准，室内侧温度：T₁=18+273=291K

室外侧温度：T₂=-20+273=253K

平均温度：T=272K

公式（2）可简化为C_辐射=4.564ε_有效

据此可算出C_辐射=0.447 Wm^-2K^-1

普通玻璃表面辐射率约为0.84，保温瓶中的铝膜辐射率可低至0.03，目前可用于真空玻璃的LOW-E膜的辐射率约为0.04—0.10。

C_支撑物取决于支撑物的直径和间距，要根据玻璃的厚度及材质来选取。

圆柱支撑物热导可由公式（4）计算

……………………………………………………(4)

式中 λ_玻为玻璃导热系数，约为0.76 Wm^-1K^-1

h为支撑物高度，单位为m

a为支撑物半径，单位为m

b为支撑物方阵间距，单位为m

λ_支撑物为支撑物材料的导热系数，单位为Wm^-1K^-1

目前国内外均选用不锈钢材料制作支撑物，使得λ_支撑物比λ_玻大20倍以上，支撑物高度h又比半径a小，故公式（4）可简化为

…………………………………………………………………(5)

计算例：当支撑物选用a=0.25mm,h=0.15mm 方阵间距b=25mm

则C_支撑物=0.608Wm^-2K^-1

我国新立基公司的专利采用环形（又称C形）支撑物，热导还可比上述计算值小10%至20%。此例中

C_支撑物可按0.50Wm^-2K^-1计，

对合格产品，C_气应可忽略不计，则C_真空= C_辐射+C_支撑物

热阻R_真空=1/（C_辐射+C_支撑物）

将以上计算例中的C_辐射和C_支撑物代入，可算出R_真空=1/(0.447+0.5 )W^-1m²K≈1W^-1m²K

真空玻璃传热系数K=1/（R_内+R_真空+R_外）

式中R_内为内表面换热阻，R_外为外表面换热阻，按国家标准规定，

R_内=1/8.7 W^-1m²K，R_外=1/23W^-1m²K，依此可算出以上计算例的传热系数K=0.86 Wm^-2K^-1。

由此计算例可见由于真空玻璃C_辐射和C_支撑物很小，所以R_真空就大，从而使K值降低。

把真空玻璃当作一片玻璃再与其它材料组合成“真空+中空”、“夹层+真空”等具有更高性能的复合型式，称为复合真空玻璃。

2、真空玻璃技术先进性

经过多年的研发，真空玻璃及复合真空玻璃已从实验室阶段进入规模化生产阶段。理论计算和检测结果都表明，真空玻璃具有其它玻璃无法竞争的突出的保温性能。

图3所示为一至三片玻璃的“K-ε”图，K为玻璃的传热系数，ε为玻璃表面辐射率。图3A为玻璃从室外到室内的排列。数字1-6表示玻璃的表面序号。

A

B                                        C

图3 一至三片玻璃的“K-ε”曲线

图3B中给出“单片玻璃”和“双片玻璃”（中空玻璃）和“三片玻璃”（双中空玻璃）的“K-ε”图。此图是美国伯克利—洛仑兹实验室M.Rubin教授的模拟计算结果[2]。图中用数字标出LOW-E膜所在表面位置，由图可见，普通玻璃表面辐射率约为0.84，当表面镀有LOW-E膜后，辐射率越低，K值就大幅降低，如图中双片中空玻璃（空气层12.7mm），LOW-E膜在2或3表面时，当ε→0时，极限K值约为1.5，双中空玻璃则为1.1。我们在图中加上真空玻璃和双真空玻璃的曲线，可以看到，当ε→0时，极限值降到0.5以下。

图3C将图3B真空玻璃的“K-ε”曲线的纵轴放大并标出支撑物热导C_支撑物分别为0.5（目前已达到值）和0.2（未来能达到值）的不同曲线。由于目前已用于真空玻璃生产的LOW-E玻璃ε约为0.10。图3C中用黑点标出目前可生产的真空玻璃的K值理论值约为0.8（实测约0.9），双真空玻璃约为0.4。将要用于真空玻璃生产的LOW-E玻璃ε约为0.04，真空玻璃的K值约为0.6，双真空玻璃约为0.3。

可见，真空玻璃的K值目前已进入＜1的“超级玻璃”范围[3]。

如果以现在生产的K值为0.9的真空玻璃为比对物计算出达到同样K值的其它几种保温材料的厚度，结果列于表1。

表1  K值为0.9Wm^-2K^-1的各种保温材料的厚度

﹡表观导热系数

图4 表1所示材料厚度D的直方图

图4是根据表1数据绘出的直方图，由此图可更形象地看出差别。还应注意到，表1所列的多数材料还不能单独用于围护结构，必须夹在内外墙板或装饰层中使用，因此厚度还要增加。而真空平板可直接使用，也可在要求安全的情况下和其它材料复合使用，即使复合后，厚度也远低于其它材料。

除此以外，真空玻璃还兼有下列优点：

(1) 由于热阻高，防结露结霜性能更好。

(2) 由于间隔是真空，因而具有下列优点：

隔声性能好，特别是低频段隔声性能优于同样厚度玻璃构成的中空玻璃

不存在中空玻璃存在的内结雾结露问题

不存在中空玻璃水平放置时气体热导变大问题

不存在中空玻璃运到高原低气压地区的胀裂问题

(3) 由于两片玻璃形成刚性连结，抗风压强度略低于同等厚度玻璃。比如，两片4mm玻璃构成的真空玻璃，抗风压强度略低于8mm厚玻璃，是两片4mm 玻璃构成的中空玻璃的一倍半以上。

(4) 由于是全玻璃材料密封，内部又加有吸气剂，所用的LOW-E膜是“硬膜”，不是易氧化变质变色的离线“软膜”，只要制造工艺和设备先进，真空玻璃使用寿命远比用有机材料密封的中空玻璃长得多。

（5）厚度比中空玻璃薄一倍以上，不仅可节省窗框材料，而且如前所述可以和其它玻璃深加工技术组合成“复合真空玻璃”。具有与其它深加工技术的兼容性。

复合真空玻璃种类很多，表2给出一种透明复合真空玻璃的参数[4]：

表2. “夹层真空+中空”结构相关参数（计算值）

注： N4－4mm白玻　V－0.15mm真空层  E0.38－0.38mmEVA膜　A12－12mm空气

6CEB14-60/TB 南玻LOW-E玻璃型号

﹡权威检测机构实测值为0.8

这种产品可作为幕墙玻璃使用，不仅K值小于0.8，计权隔声量经权威机构检测可达到42dB，且具有安全性。其光学参数和遮阳系数可通过选择不同类型的LOW-E膜调整，以适应不同地区和朝向的需要。

上述这种复合真空玻璃的结构如图5所示：

图5“真空夹层+中空”结构示意图

（6）真空玻璃和复合真空玻璃可延伸发展为“透明”和“不透明”两大类别，统称“真空平板”。透明型用玻璃（白玻、LOW-E玻璃等）制成，用于门窗和幕墙玻璃；不透明型可用玻璃、不透明镀铝膜LOW-E玻璃、不锈钢板等制成，用于不透明幕墙、外挂装饰墙板、内隔断墙板等，用途极为广泛。目前已研发成功的“真空平板”K值在0.4-0.7之间，厚度约为15-30mm。

不透明复合真空平板的种类更多[5]，图6是两种样品的实物图。

图6 两种不透明复合真空平板实物图

表3给出两种不透明复合真空平板的参数：

表3 两种不透明复合真空平板的相关参数（计算值）

注: 1ST ：1mm不锈钢复合板       6A：6mm 空气层

   1SG： 1mm结构胶层           1PZF：1mm镀锌铁板

    L4： 4mm镀铝玻璃           5ALPE：5mm铝塑板

    V：0.15真空层                4PC：4mm中空PC板

    N4：4mm白玻

上述不透明复合真空平板的结构类似于图6，只不过由于不要求透明，透明LOW-E玻璃更换成镀铝玻璃，不但辐射率降低，成本也大大降低；内外面板换成不锈钢复合板等新型板材，不仅装饰美观、经久耐用且保温性能优异，兼之厚度很薄，综合性能极佳。

再进一步设想，如果像不锈钢保温杯一样，用金属制成真空平板，由于金属内表面的辐射率很容易做到0.1以下，只要能使支撑物热导足够小，也可以得到良好的保温性能。这种保温平板的厚度可以更薄。

综上所述，利用真空层保温是最节省材料、最节省空间、最高效节能的保温手段，未来建筑的门窗玻璃，墙体甚至屋顶都可以变成“真空”的，让人们真正生活在“保温瓶”里，这已经不是天方夜谭式的梦想。

3、真空玻璃产业化的关键技术

从科学家的梦想到实验室技术,再从实验室技术到产业化必须克服一系列难题,解决一系列关键技术。百年来是什么阻碍着科学家的梦想成真呢？除了生产力发展水平和社会需求的客观条件外，一些关键技术也是有相当难度的，不解决这些难题，就不可能实现真空玻璃产业化，比如：

（1）支撑物的制造和布放

从保温瓶变为平板，支撑物（Pillar）是科学家欲避无方的“缺陷”，有人比喻为人脸上的雀斑。为尽可能减小“雀斑”。支撑物的直径和高度要尽可能小，如同电视屏幕上的“像素”一样，使肉眼在明视距离（约25mm）以外从不同角度都难以“分辨”。比如目前国内外生产的真空玻璃中的支撑物直径为0.3—0.6mm。人在1m距离观看时，如图7所示人眼的视角小于0.04度，远小于人眼可分辨的视角0.1­—1度，所以在透过玻璃观景时就感觉不出支撑物的影响了。

图7人眼的视角示意图

选择支撑物的尺寸和布放间距还必须考虑以下因素：

﹡玻璃在大气压作用下玻璃外表面的张应力应小于4Mpa（玻璃国际标准允许永久张应力上限为8 Mpa）。因此，应选在图8中曲线1以下区域.

﹡玻璃在支撑物压力下不应产生锥形碎裂。因此，应选在图8曲线2以下区域。

﹡支撑物阵列的热导不得超过允许值（目前我国控制C_支撑物≈0.5Wm^-2K^-1）。因此，应选在图8曲线3以上区域。

因此，支撑物阵列的设计参数应在图8所示的斜线范围内选择。

图8 悉尼大学专利[3]中给出的用4mm厚玻璃制作真空玻璃时支撑物参数设计原理图

当支撑物半径为a，间距为λ时，每个支撑物承受的压强P=λ²P_大气/πα²，对于一定的压强P，λ和α成直线关系，如图8中直线4—4′′′所示。

例如：当选取α=0.15mm，λ=25mm时，由上式可算出P~900Mpa，因此制作支撑物应选抗压强度大于900Mpa且加热至500℃时不会退火变软和氧化的耐热高强度材料，一般以金属、合金、陶瓷为好。把这些材料加工成形状规整且表面光洁的小圆片、小圆环也有一定难度。

在解决加工问题后，布放又是一个难题中的难题。以4mm厚玻璃为例，设计支撑物半径0.3mm，间距25mm，这就要在1㎡玻璃上布放1600个支撑物构成的点方阵。要在玻璃上准确摆放，要求一个不漏，一个不多，更不允许重叠，而且要1至数分钟布一平米。如何做到又如何检测，这在目前机器人技术上也是高水平的工作。

（2）真空的获取和保持

真空玻璃的特点是其真空层为厚度仅为0.1-0.2mm的扁平腔体，每平米真空玻璃的真空腔体体积约为100cm³，约相当于半径2.9cm的小球，但其玻璃内表面积却大于2㎡，比上述小球表面积大约200倍。必须利用高温（380℃）真空排气技术使玻璃表层和深层所含的各种气体排出，达到优于10^-1Pa的真空度，并且要合理地选用吸气剂材料及工艺保持此真空度达到10年以上真空寿命。这是又一项挑战。

（3）生产过程中应力控制问题

真空玻璃外表面破坏性张应力主要集中在边缘结合部和支撑物上方，如图9B所示的阴影区域。如果生产时支撑物压缩形变或边缘间隙过大，都会造成表面张应力超过前述的控制值4Mpa，影响玻璃的强度和寿命。

A．抽真空前

B．抽真空后

图9 真空玻璃外表面张应力示意图

在上述支撑物有关工艺技术都解决的基础上，如何在真空玻璃封边成型和高温排气及封离等工艺过程中确保不出现如图9B所示的的情况而使表面应力始终控制在4Mpa以下。这是一个难题中的难题。

（4）热导和应力精密测量

目前我国单LOW-E真空玻璃的辐射热导已小至约0.5 Wm^-2K^-1，支撑物热导也与此相近，今后都还会降低。对于如此低热导的测量已属精密热测量范围，本身已相当难。现有的各种测量手段每测一块样片相当费时费工，更何况目前真空玻璃生产要求对每一块产品实施在线检测，这就必须研发一种小型快速精密热导自动测量仪。这方面已有不少进展，但还有大量工作要做。

对于真空玻璃的表面应力的测量，更是一个至今尚未解决的难题。

（5）玻璃原片必须是非常平整而自身应力很低的玻璃，这一问题在1960年浮法玻璃技术出现后解决了。要得到低K值，还必须要有透明LOW-E膜，这种膜必须耐高温（~500℃）且能保持低辐射率，这种LOW-E膜在1973年第一次能源危机后有了突破性进展，如前所述，目前用于生产的LOW-E玻璃已达到辐射率ε≈0.10水平。辐射率为0.04的耐高温LOW-E玻璃不久将可用于真空玻璃生产。

4、我国真空玻璃产业化发展现状

（1）设备研制和生产线建设

经过多年的努力，北京新立基真空玻璃技术有限公司从无到有，逐步解决了上述诸多技术关键难题，在北京建成了年产能可达15万㎡的真空玻璃生产线，并通过了建设部科技司组织的验收。此生产线上配备了我国自主研发的下列主要设备：

﹡”布放支撑物—合片—涂低熔点钎焊料”一体化机组（简称“布、合、涂”机组），见图10

图10

﹡高温封边及排气一体化单体箱式炉，见图11

图11

﹡可控应力连续封边炉，见图12

图12

﹡高精度真空玻璃热导测量仪，见图13

图13

﹡吸气剂的包封和解封设备,见图14

图14

2007年上述生产线的产能为10万㎡，除生产了大量产品外，对各种工艺和设备进行了中试，培训了管理和技术人员，积累了宝贵的经验。

（2）专利申请和工艺技术研发

北京新立基公司多年来共申请国内国际专利20多项，内容涉及真空玻璃技术、吸气剂技术、双真空层玻璃、复合真空玻璃、复合真空墙板、金属真空保温板、高精度热导测量仪、真空玻璃太阳能热水器等多个领域。根据这些专利制造的真空玻璃具有独创的技术特征，如环状支撑物（包括开环型也称C型支撑物），不仅热导小，透光性好，力学结构更合理；抽气口设计具有封结可靠性高的优点，不仅为新立基和亨达采用，日本板硝子至今也采用此封口设计；又如包封吸气剂专利发明了吸气剂的特殊“包封”及“解封”方法，解决了在将近500℃加工过程中吸气剂氧化失效的难题，使在我国目前的工艺条件下置入吸气剂的难题得到解决，大大提高了真空玻璃的使用寿命。

（3）制定了真空玻璃行业标准和应用技术规范

为了推广应用真空玻璃，在中国建筑材料联合会、全国建筑用玻璃标准化技术委员会和中国建筑材料科学研究总院等单位支持下，2007年12月在北京起草并通过了“真空玻璃”中华人民共和国建材行业标准，已上报国家发展和改革委员会待批。这将是世界上首个真空玻璃行业标准。

国家“建筑玻璃应用技术规范”2008年修订稿中也已将真空玻璃列入，2008年上半年可发布实施。因此，真空玻璃将正式成为我国建筑工程可选用的新产品之一。

5、真空玻璃的推广应用

在边科研边生产的基础上，作了大量应用推广试验工作，真空玻璃已用于北京地区为主的十多项工程，其中有些工程已竣工6年（图15）。虽然这些工程带有试验性，使用的真空玻璃是用当时的老工艺生产的、无论质量和寿命都不如目前的产品，但仍然经受了时间的考验，打破了人们的各种疑虑。一方面宣传了真空玻璃，一方面也在工程应用方面取得了宝贵的经验。同时，还组织专家对马家堡住宅单位改装真空玻璃窗的节能效果进行了实测，对天恒大厦节能效果进行了估算[6]。由于真空玻璃的影响日增，引来更多客户关注，近来又相继完成和承接了一批新的重要工程。

A乐澜宝坻俱乐部（2002年竣工）

B清华大学超低能耗楼（2004年9月竣工）

C天恒大厦（2005年5月竣工）

图15

可以说，经过将近9年的艰苦努力，虽然困难重重，道路曲折，但“新立基”员工让真空玻璃这一幼苗在中国生了根、开了花、结了果。

6、真空玻璃产业化的技术瓶颈

我国真空玻璃产业化虽然已取得上述成绩，但从技术层面看，还有两大问题成为产业化的瓶颈。

（1）瓶颈之一：安全型真空玻璃研发即将突破

    如前所述真空玻璃的抗风压强度很高,但由于目前真空玻璃只能用普通玻璃制作,因此,它的另一项力学特性—抗冲击性就达不到安全玻璃的标准，这是推广使用的一大瓶颈。

高层建筑窗户和玻璃幕墙必须使用安全玻璃，从结构上分，安全玻璃主要有钢化和半钢化玻璃及夹层玻璃两类，目前，研制这两类安全真空玻璃都遇到技术上的难题。

①研制钢化和半钢化真空玻璃的关键—工作温度低于350℃的玻璃钎焊料。

由于目前用于真空玻璃边缘和抽气口封结的玻璃钎焊料的工作温度在420℃—500℃之间，而升温、保温、降温时间都在1小时以上，由日本板硝子公司提供的厚度4.6mm钢化玻璃的退火特性曲线图16可见[6]，在如此温度和加热时间下，钢化玻璃几乎会完全退火成普通玻璃，所以在此条件下用两片钢化玻璃制作成钢化真空玻璃的设想是不可能的。

图16  4.6mm厚钢化玻璃退火曲线

由图16可见，如果想制成残留强化度在95%以上的钢化真空玻璃，就必须选用封结温度低于250℃的玻璃封结材料，迄今为止,尚未研制出此类材料，但从图16也可见，如果能研制成熔封温度在350℃左右的玻璃钎焊料，控制加热时间在数小时以内，则有可能保留50%至70%的残留强化度，可称为半钢化真空玻璃，半钢化玻璃的抗风压强度及抗冲击强度远大于普通玻璃，可达到安全玻璃的强度标准，而且受冲击破裂时只是出现辐射状裂纹，不会像钢化玻璃碎裂成小块，也不会发生自爆，因此半钢化玻璃属于“不飞散”玻璃，也就是受冲击后不会落下碎片伤人之意。目前国内外都倾向于认为用半钢化玻璃作为幕墙和高层窗玻璃更为安全，因此能否研制出低熔点（350℃左右）的玻璃钎焊料成为研制半钢化真空玻璃的关键，此项研究课题不是真空玻璃制造企业的专长，应由钎焊料研究单位完成。国内外相关的专利申请很多，已有厂商研制成390℃玻璃钎焊料，进一步降低熔点还有一定难度。

②研制夹层真空玻璃的关键—夹层材料及工艺的突破

解决真空玻璃安全性除如①中所述制作钢化或半钢化真空玻璃外，另一途径是在真空玻璃外侧制作夹层（夹胶），称为夹层真空玻璃，其结构如图17所示。

图17夹层真空玻璃示意图

通常的夹层玻璃制造有两种工艺。一种是使用PVB膜，通过预压工序，最终在130℃左右，12kg/cm²压力作用下成型。由于真空玻璃是通过微小支撑物支撑起两片玻璃的结构，该结构使玻璃承受了一个大气压（约1 kg/cm²）的压强，如果使用PVB膜成型工艺，等于在玻璃上施加了12kg/cm²的压强，真空玻璃在如此高的压强下将会被压碎，所以，用PVB高压成型法合成真空夹层玻璃是困难的。另一种是使用EVA膜（也称EN膜）采用真空一步法成型工艺制成。该种方法，由于作用在玻璃上的力始终是1个大气压，因此不会被破坏。这种结构已通过权威机构安全性能检测并用于一些建筑物，但EVA膜夹层玻璃的抗冲击强度及雾度、抗老化等指标还不如PVB夹层玻璃，必须从材料和工艺上改进。新立基公司和夹层材料生产商配合研究，已有很大进展，抗冲击、抗老化、雾度等主要指标已达到夹层玻璃国家标准的最高级，很快即可投放市场。也可用双面钢化或半钢化玻璃“中空+真空+中空”组合作玻璃幕墙，但由于此结构比较厚重，对框架要求高，不是最理想的安全玻璃。

    安全真空玻璃是真空玻璃产品的主要市场，不打开这个瓶颈，将大大影响真空玻璃的大规模推广使用。

（2）瓶颈之二：提高真空玻璃生产的硬件水平

虽然我国在真空玻璃研发上已作了大量工作，奠定了产业化基础。但要实现大规模产业化还有很大差距。总体上看，软件比较先进，硬件差距较大。主要体现在生产设备自动化程度低，人工操作多，因而产品质量不稳定，成品率低，加之生产线连续化程度也低，使生产效率低，生产规模也上不去。产量小，成本高，无法形成良性循环。

造成上述情况的原因很多，主要是真空玻璃是一种新产品，每一种设备也没有前车可鉴，作为一个企业，能投入资金坚持研发已属不易，这些设备严格来说都是中试产品，生产线属中试生产线，是为规模化自动化生产线做开路先锋之举,还不是真正意义上的成熟生产线。

真空玻璃的材料成本与中空玻璃相近，由于真空玻璃工艺比中空玻璃复杂，成本高于后者是合理的。但由于成品率低，成本升高，又由于生产规模小，各种分摊成本加大，更使成本升高，因而出现尽管销售价格已很高，却仍不能盈利的状态。目前，一条新生产线正在规划建设中，相信随着生产线的升级，成本会不断下降，将来真空玻璃的价格不会比优质中空玻璃高很多，其高性价比必然会被市场接受。

归纳以上分析可知,今后需重点突破的技术为:

﹡高效、低能耗、自动化、连续化生产线研制

﹡低熔点（350℃左右）玻璃钎焊料研制。钎焊料不仅要低熔点而且要无铅化，因为至今为止，和电视显像管和PDP显示板一样，真空玻璃所用的是含铅的玻璃钎焊料，虽然用量很少，且被密封于玻璃夹层中，又被窗框及密封胶遮挡，人接触不到，但也不符合环保原则，应该尽早解决，这早已是全世界玻璃钎焊料科技工作者关注的焦点课题之一。目前，有些国外厂商已推出无铅焊料制成的PDP显示板，我国京东方电子玻璃公司等多家厂商也已研制成功，因此使用无铅焊料应是指日可待。

﹡夹层真空玻璃材料工艺改进，要达到安全玻璃标准，而且要争取超薄化。

这些技术都不是真空玻璃生产商本身能完成的，必须以设备制造商、玻璃钎焊料及夹层玻璃材料生产商为主，协作完成。

根据当今技术发展水平，只要加大投入力度，这些技术都可在不长时间内解决。加大投入不仅要靠企业自身，国家相关单位也应加大对此类新技术的支持力度，新立基公司自成立至今，只得到国家280万元的资金支持，对于这样一个大项目，可说只是杯水车薪。

7、真空玻璃发展前景预期

    真空玻璃面对几方面的市场

（1）建筑市场

我国建筑节能玻璃的生产和推广远远滞后于发达国家，以目前优质中空玻璃和真空玻璃都需要的LOW-E玻璃的产量来说，根据欧洲平板玻璃协会2005年的报告[7]：1991年德国宣布将于1995年强制采用LOW-E中空玻璃后，LOW-E中空玻璃市场占有率直线上升，1995年当年超过50%，1998年接近100%，使用量从当初不足200万平方米增加到2005年的3600万平方米，英国也有类似数据。法国等国在未来2～5年里LOW-E玻璃用量将达到6000万到1亿平方米。到2009年西欧LOW-E玻璃将达到1.2亿平方米，而我国2005年产量约600万㎡，2006年产量约920万㎡，这个产量与我国每年新增建筑面积20亿㎡的要求来说不成比例。而真空玻璃生产和推广刚刚起步，2007年产量只有数万㎡，虽然从绝对数字看产量很小，但每年的相对增长是数以10倍计的。而这些产品已用于一系列示范性建筑，这些建筑使“藏在深闺人未识”的真空玻璃逐渐为政府官员，建筑专家及社会大众所认识，起了“星星之火可以燎原”的作用。

目前，国内真空玻璃的产能还只能接受玻璃用量不太大的办公楼和高档小型住宅的任务，随着产业化规模的扩大，在大型公建和住宅群推广将使用量很快上升到几十万㎡到几百万㎡的数量上。新立基公司计划2009年完成新厂建设，使产能扩大到25万㎡，然后在重点大城市建厂将产能扩大到百万㎡以上，对于上亿㎡的建筑玻璃需求来说，市场占有率还不到1%，这是应该在5年内不难达到的。

国际需求也不可轻视，德国斯图加特的DS—plan建筑工程公司前不久宣布[8]，该公司为德国著名设计师埃克哈德·杰伯尔设计的名叫“能源塔”的大厦设计了全部技术设施。该大厦将建于阿联酋首都阿布扎比，共68层高322米，在全世界高楼中排名第22位。“能源塔”外形如图18所示，其外表面将全部使用新一代真空玻璃。DS—plan公司能源主管说：“与现有玻璃相比，真空玻璃传递的热量最多可减少三分之二”，“这个建筑将会像是一个热水瓶”。

图18将建于阿布扎比的“能源塔”设计图

能源塔将是继天恒大厦之后的又一座全真空玻璃大厦，它的出现也说明，真空玻璃也已进入国际建筑界的视野。事实上，新立基已接到众多国外客户的订货咨询，并已有少量出口，由于产量和技术等方面的原因，目前公司未积极开展出口业务，一旦时机成熟，这一市场将迅速打开。因为日本国内一般真空玻璃售价在35000日元/㎡左右,高档产品在48000日元/㎡以上,约合人民币2300-3200元/㎡,我国产品目前售价约600-900元/㎡,大规模生产后售价更低,具有明显竞争优势。

除建筑玻璃市场外，真空玻璃还有如下巨大的潜在市场：

（2）制冷业市场

真空玻璃的第二大市场是家电业。真空玻璃在制冷业上主要用于带玻璃门的商业展示柜、台柜、立柜等冷柜，以及带玻璃门的卧式冰柜和带玻璃围栏的岛式冰柜上。据有关资料统计，2004年上述冷柜、冰柜产量为620万台，若以每台平均需玻璃0.5平方米计算，需节能玻璃310万平方米。真空玻璃若占其十分之一，为31万平方米。

由于世界和中国的家电业都面临着节能的问题。以采用玻璃作门的冷柜为例。我们曾在海尔、澳克玛、新星冷柜上试验，将真空玻璃取代目前的普通玻璃或中空玻璃取得节能20%以上的效果。

（3）铁路业市场

真空玻璃在铁路业上主要用于客车的窗户上，可解决目前采用普通中空玻璃隔热保温差、易结露、隔声又差的缺点。同时真空玻璃比普通中空玻璃节能60%以上。软卧、硬卧、软座、硬座车厢，窗户尺寸及个数各异，单位车厢所需玻璃平均值约19平方米。据资料统计我国2004年生产上述各种车厢39474台，约需玻璃面积为75万平方米。

上述计算还不包括现有车厢的改造。轻轨、地铁、矿山专用车所需节能玻璃也不包括在内。

（4）船舶业市场

船舶上的舷窗、矩形窗均可采用真空玻璃，充分发挥真空玻璃隔热保温、防结露、隔声优于中空玻璃的特点。由于每条船舶的载重量、体积、外型、功能等等的区别，很难计算我国船舶一年需要玻璃的数量。按船舶设计原则，民用船舶每载重吨位中窗户约占1%来估计。去年我国造船业产量为800万载重吨。约需玻璃400万平方米。

（5）其它

真空玻璃用于平板式太阳能集热器，经一些大学、研究单位和企业试验表明效果很好，市场潜力巨大，有待进一步开发。

    显然，只要加大投入，解决前述产业化的瓶颈问题，上述任一市场都有数以百万计㎡的市场潜力。而且不要把眼光局限于真空玻璃产品市场，首先要看到，真空玻璃产业化将形成专利技术，生产线设备和产品及其应用领域的产业链和工业体系，同时也形成专利技术，设备和产品的出口体系，为我国开创了一个新的产业。其次要看到，真空玻璃技术与现有的玻璃深加工技术（镀膜、钢化、夹层、中空……）的结合将带动玻璃工业的升级改造。真空玻璃技术及其向建筑围护结构的扩展也将带动建筑业的进步。因此，在评估真空玻璃发展前景时既要有广度也要有深度，使我们的领导和企业家站得高看得远，下大决心加大投入，推动事业前进。

参考文献：

[1]唐健正：“真空玻璃传热系数及结露温度的计算”

《门窗与幕墙》2006.11 P43

《2006ˊ中国玻璃行业年会论文集》P182

《建筑门窗幕墙与设备》2006.3  P54

《门窗幕墙与设备》2007.9  P131

[2]唐健正、李楠：“LOW-E玻璃宣传中的几个问题”

《中国玻璃》增刊《2007中国浮法玻璃及玻璃新技术发展研讨会论文集》P194

M.Rubin：“Optical properties of soda lime silica glasses”《Solar Energy matter 12》275-288 1985

[3]唐健正：“超级玻璃与超级真空玻璃”

  《中国玻璃》2003.5 P3

《门窗幕墙与设备》2007.4

[4]唐健正、王立国、李洋：“真空玻璃及组合真空玻璃太阳辐射相关参数的计算”

《2006ˊ中国玻璃行业年会论文集》P206

《中国玻璃》2007.1 P3

[5]唐健正、许海凤、弓琴双：“创新型真空保温装饰板及不透明真空玻璃幕墙”

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《门窗与幕墙》2007.9 P10

《门窗幕墙与设备》2007.8  P121

[6]日本板硝子专利：“多层玻璃”公开号：CN1275119A，公开日：2000.11.29

[7]王新春：“加快LOW-E中空玻璃法制化进程”《中国建材报》2005.4.11中国玻璃特刊

[8]现代时报2007.5.17