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**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·Ｂｅｎ
ｓｏｎ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**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**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**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**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**
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。

真空玻璃寿命长
真空玻璃是继中空玻璃之后研发的一种新型节能玻璃，中国的专利技术通过巧妙的构思，制成了带吸气剂的真空玻璃，这一成功将使真空玻璃使用寿命达到50年的理想成为可能。”

保温瓶以来的百年梦想

。1995年日本“板硝子”玻璃公司取得专利使用权并于1997年投产，成为世界上**生产真空玻璃的厂商。日本报纸曾称真空玻璃为“神奇玻璃”，认为这些专利开创了真空玻璃的新纪元，使得科学家自1893年发明保温瓶以来，窗户玻璃也能**大限度保温的梦想成真。

那么，真空玻璃有哪些特殊功能，使得它和普通玻璃、中空玻璃不同呢？

真空玻璃基于保温瓶原理，将两片玻璃四周密封，中间间隔有0.1～0.2毫米的薄真空层。由于没有气体传热，内表面又有起保温瓶银膜作用的透明低辐射膜，因此传热系数比较低，可以达到节能的目的。

据了解，真空玻璃还兼有下列优点：由于热阻高，防结露结霜性能更好；由于间隔是真空，因而隔声性能极好，解决了中空玻璃存在的内结雾结露问题、气体热导变化问题、运到高原低气压地区的胀裂问题；由于两片玻璃形成刚性联结，抗风压强度高于同等厚度玻璃构成的中空玻璃。

但是，使用寿命和安全问题始终是困扰真空玻璃发展的两个难题。

真空玻璃的真空度极易衰变，因此真空玻璃的使用寿命是社会各界**为关注的问题之一。

国内外做了大量理论和实践工作，证明要保证真空度长期不衰变，**要在工艺上实现350℃以上高温排气，这一点已经在工艺上用多种方法实现。其次，要确保达到20年以上的使用寿命，必须像显像管等电真空器件一样，在真空玻璃中放入吸气剂。由于真空玻璃在生产过程中要在大气中经过400℃以上较长时间加热，吸气剂会氧化失效。唐教授在考察了国内外诸多解决方案之后认为，虽然历史上很多专利提出把吸气剂放入真空玻璃，但是这些专利无法实施。我国专利成功解决了这一难题，用“包封”和“解封”的巧妙构思制成了带吸气剂的真空玻璃。这一技术使真空玻璃使用寿命可以达到50年.
 

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