除热性能外，真空玻璃的力学性能的质量控制也至关重要。真空玻璃制成后玻璃板内存在大气压形成的长期应力（或称永久应力），主要集中在周边密封和支撑物周围区域。对于建筑用浮法玻璃，国内外标准规定在玻璃板面内和边缘的长期允许应力约为8MPa（80Kg/㎝2），制作真空玻璃时，减少板面内长期应力主要靠合理设计支撑物的选材、形状、尺度和分布距离，减少边缘应力主要靠生产设备和工艺来保证。一般应确保永久应力小于标准规定允许值的一半。目前，国内有的单位技术不过关，产品应力严重超标，虽一时看不出问题，但使用寿命不可能长，安装后不久就会自然破裂。这种玻璃如流入市场，同样也会严重败坏真空玻璃声誉，损害消费者的利益，破坏产业化进程。
综上所述，要实现真空玻璃的产业化。首先必须严把质量关，确保真空玻璃的质量，为此，要制定真空玻璃的标准，由企业标准起步逐步升级为行业标准，乃至国家标准，并要严格执行。同时，研制和开发真空玻璃的相关质量检测设备也极为重要。否则执行标准就缺乏必要的监控手段。新立基真空玻璃研究所在研发生产真空玻璃的同时，除逐步建立和完善企业标准外，也着力开发研制了热学、力学等各种测量手段。真空玻璃的精密热测量有相当难度，除实验室精密测量外，更需要在生产线上做在线测量用的快速精密测量仪。第一型样机已在生产测量和质量控制中发挥了重要作用，新型样机正在加紧研制中。
应该认识到，真空玻璃是高科技产品，其产业化过程需要材料科学，真空技术，热学、力学、光学、精密测量，玻璃深加工及工业自动化等多学科的配合，还要踏踏实实下功夫解决一系列工艺设备问题，并建立一套完善的质量控制体系，才能生产出质量可靠且价格合理能为市场接受的产品。并创出名牌企业和名牌产品。捷径是没有的。
二、专利问题
1883年詹姆斯?杜瓦发明保温瓶后，1913年就有第一个平板真空玻璃专利申请，近百年来，虽然专利申请数量众多，但由于各种原因，真正能实现产业化的是悉尼大学于1989年至1999年期间申请的一系列真空玻璃专利。日本板硝子公司随后取得了这些专利的使用许可证，使用地区包括日本，中国及东南亚地区。这些专利把悉尼大学真空玻璃研究小组有关真空玻璃关键技术中有形的部分用专利形式保护起来，其要点有三，一是通过对真空玻璃的热学、力学等物理性能的综合分析，提出对支撑物选材、形状、尺寸、分布距离的设计方法，并对支撑物材料的抗压特性作出了量化的要求。二是设计了几种抽气口方案。三是设计了几种封边方案，其中尤以“错台封边”（即上片玻璃尺寸小于下片玻璃而在台阶上封结）方案最为突出。这些专利便于实施，解决了前面提到的真空玻璃的一系列技术难题，所以被板硝子公司称为“开创了真空玻璃的新纪元”，1997年开始了工业化生产，后来，虽然该公司又申请了一些专利，但悉尼大学的专利仍是其核心专利技术。
新立基公司所拥有的几项专利对悉尼大学专利的三要点进行了更新。用力学、光学、热学性能更优越的环形支撑物，包括闭合环形和开口环形（有人称为C型）代替圆柱形或类似圆柱形的实心支撑物，用“倒角封边”（上下片玻璃尺寸相同而在倒角处封结）代替“错台封边”，同时又设计了新的抽气口形式。在这些专利的基础上又发展了一系列工艺技术诀窍（Know
how），使新立基公司可以利用自主知识产权生产出热学、力学性能优异的真空玻璃。
东方新立基新材料研究所不断创新，近年来又申请了十多项专利，提出了一系列新设计，新发明。有些专利解决了真空玻璃发展中一些急需解决的问题，例如如何把吸气剂放入真空玻璃、多真空层玻璃的结构、真空玻璃用于玻璃幕墙的结构、真空玻璃双侧和单侧热测量、真空玻璃与太阳能平板集热器的结合等重要课题。这些专利有的已经实施，有的正在实施，它们将真空玻璃产业引向新的高度。
值得强调的是，真空玻璃不像中空玻璃，因其专利的特征明显而容易取证和鉴定。所以，一旦构成侵权，很难避免法律上败诉。因此，为了我国真空玻璃产业化，我们必须提倡实事求是的态度和作风和遵纪守法的行为准则。通过企业间正规的技术转让协议实现合作开发生产，反对不正当竞争，包括对外国企业也是如此。
真空玻璃是一个新生儿，在中国和世界上都还没有大规模生产，需要更多的企业单位和专家学者共同合作推波助澜并开展有序竞争，在竞争中出现更多的新工艺、新产品、新专利技术，争取在一代人的时间内形成一定的产业规模，为节约能源和改善人类环境作出贡献。
三、真空玻璃产业化需要政府相关部门及企业的倡导和支持
悉尼大学应用物理系是一个正式成员不足十人的小系，但在太阳能真空集热管，太阳能选择性吸收膜和真空玻璃等节能项目上都作出了突出成绩，而且这些项目都有华裔学者参与其中作出贡献并将成果带回国内开花结果。能取得这些成绩的原因很多，其中重要一条是国际国内的大力支持。上世纪七十年代世界“第一次能源危机”后，西方大大加强了对节能的研究力度，同时各国相继出台了各种政策、法令、标准，从各方面实施节能，建筑方面也不例外。澳大利亚地广人稀，资源总量名列世界前列，人均资源拥有量更居世界之首，但政府在“节能省地”方面却非常重视，首先是在精神上倡导和鼓励（如真空玻璃项目就得过澳洲科技奖），其次也是非常关键的是经费的支持，这些研究项目一直得到政府能源委员会的直接资助。同时，通过政府帮助也得到一些国际基金的资助，悉尼大学的研究工作除得到联合国能源委员会和沙特阿拉伯王子基金会等国际基金组织的资助外，还得到一些企业的资助，没有这些财务支持，出成果也是不可能的。日本板硝子公司生产的真空玻璃不仅得到日本能源省颁发的大奖，购买真空玻璃的公司更可得到免税优惠。
中央提出“节能省地”的建设方针非常及时。对于人口众多，人均资源拥有量很低的中国，要贯彻此方针，首先要靠科技靠创新。有关部门应加大对节能技术和产品科研开发的支持力度，形成一批拥有自主知识产权的新技术、新产品并推广应用。
其次应将“节能省地”方针纳入法制轨道，应制定出强有力的法律法规和标准来规范市场，在制定一些鼓励性的标准同时，更应着重制定和推行一批强制性的标准，否则就难以改变“耗能费地”的局面。比如就建筑门窗而言，降低门窗传热系数（U值）不管对寒冷地区或炎热地区都是节能的必要措施，很多国家都对此制定了鼓励性或强制性标准。如瑞典国家能源局（STEM）就曾鼓励厂商开发U≤1的产品，并奖励了五家中奖的公司。针对我国的情况，应该对不同地区制定出合理的强制性U值标准。
新立基公司几年来通过自身的努力，克服了各方面的困难，进行了真空玻璃产业化的试验，建成了生产基地同时在北京完成了十多项建筑工程，最近完工的清华大学生态示范楼采用了传热系数0.9W/㎡K的“真空+中空”组合幕墙和窗。成为我国传热系数最低的玻璃幕墙，已经开盘发售的北京东直门天恒大厦，层高22层的真空玻璃幕墙传热系数为1.2W/㎡K，这是全国第一座也是世界第一座全真空玻璃商业大厦。这两座标志性建筑是中国真空玻璃产业化的里程碑。是一个信心的标志，也是一个新起点的标志。相信在“节能省地”方针的实施的大形势的推动和有关部门的支持下，新立基将步入一个发展的新阶段。
唐健正
2005年5月24日
建材报
5月27日刊登 |
