石材復合真空隔熱板及其制備方法
【專利摘要】一種石材復合真空隔熱板，包括面板、連接層和真空腔，其特征在于面板為天然石材或人造石材，面板和\或連接層為真空腔提供附加強度、保證真空腔在大氣壓下的平整性，真空腔是由金屬板在常壓下焊接封邊、在真空下高溫封口而形成的封閉腔體，所述封口是將預制在真空腔上的抽氣口在真空爐中利用低溫焊料根據液體密封原理自動密封，低溫焊料包括低溫金屬和合金焊料，真空腔內有支撐物。本發明的制作方法工藝簡單，所制備的石材復合真空隔熱板能夠克服現有保溫板、真空絕熱板的不足，可有效保證石材復合真空隔熱板真空腔的氣密性、延長石材復合真空隔熱板的使用壽命，并能增加強度以及隔熱、隔音和防火性能。
【專利說明】石材復合真空隔熱板及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑節能【技術領域】，尤其涉及一種石材復合真空隔熱板及其制作方法。

【背景技術】
[0002]我國建筑耗能已占全社會耗能的1/3以上、并呈逐年增加的趨勢，采用保溫建材是降低建筑能耗的主要手段之一。目前建筑外墻保溫所用的材料許多為B級保溫材料，如聚苯乙烯、聚氨酯、發泡橡膠等有機材料，這些有機材料耐熱性能差、易燃燒，燃燒時不僅釋放出大量的熱量、產生大量的有毒煙氣，而且能夠加速大火蔓延；同時，有機材料在火災時會發生熔縮，產生燃燒滴落物，引發保溫層上所貼瓷磚的脫落，很可能會造成二次火災和二次傷害，所以國家有關部門明令禁止外墻保溫使用有機保溫材料，特別是在高層建筑和公共建筑。在燃燒性能達到A級標準的保溫材料中，主要是以礦物棉和巖棉為代表的無機材料，但現有國產品在吸水率、強度、耐候性等方面與建筑應用要求有很大的差距，將其直接用于建筑墻體保溫，必將出現吸水、下墜、軟化等問題。此外，A級保溫材料成本遠遠高于有機材料，施工工藝復雜施工費遠遠超出B級保溫材料的費用，且其保溫性能差且能耗高，并不能滿足國家當前節能減排的需要。
[0003]真空絕熱板是近幾年來發展起來的一種新型的保溫材料，主要包括真空袋和芯材等，其主要優點是屬于A級保溫材料、保溫性能好、厚度薄、單位質量輕等，但也存在明顯的缺點如芯材干燥困難，真空袋氣密性差、耐穿刺強度低，真空衰減快、容易漲袋、保溫壽命短等。此外，以上保溫材料均需增加裝飾防護層。
[0004]石材具有良好的耐磨性和耐久性、經加工后表面美觀富于裝飾性，是一種高檔的建筑裝飾材料，但其耐酸性能弱、保溫性能差、自重大，超薄石材的強度較低、與聚氨酯泡沫復合而成的保溫材料耐火性能不好。


【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是在于針對現有建筑隔熱板、保溫板、真空絕熱板存在的缺陷，提供一種新型的石材復合真空隔熱板及其制作方法，這種石材復合真空隔熱板的制作方法工藝簡單，所制備的石材復合真空隔熱板能克服現有隔熱板、真空絕熱板和保溫板的不足，可有效保證石材復合真空隔熱板的氣密性、延長使用壽命，并能增加其強度以及隔熱、隔音、防火性能，同時還具有很好的裝飾效果。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種石材復合真空隔熱板，包括面板、連接層和真空腔，其特征在于所述面板為天然石材或人造石材，所述面板和\或所述連接層為所述真空腔提供附加強度、保證真空腔在大氣壓下的平整性，所述真空腔是由金屬板在常壓下焊接封邊、在真空下高溫封口而形成的封閉腔體，所述封口是將預制在真空腔上的抽氣口在真空爐中利用低溫焊料根據液體密封原理自動密封，所述低溫焊料包括低溫金屬和合金焊料，所述真空腔內有支撐物。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種石材復合真空隔熱板的制作方法，其特征在于包括以下步驟:
第一步，根據所需要制作的石材復合真空隔熱板的形狀和大小分別制作兩塊面板和兩塊用于形成真空腔的金屬板，將用于形成真空腔的兩塊金屬板進行折邊成型、并在至少一塊金屬板上制作支撐物和抽氣口；
第二步，先將兩塊面板分別通過連接層與兩塊金屬板連接在一起形成復合板、并預留抽氣通道，再將兩塊復合板對齊扣合焊接在一起；或者先將用于形成真空腔的兩塊金屬板對齊扣合焊接在一起，再通過連接層與兩塊面板連接在一起形成復合板、并預留抽氣通道；放置好低溫焊料、將復合板送入真空爐中，一次可送入數塊；
第三步，先將真空爐升溫至連接層固化的溫度，再將真空爐抽真空至0.1Pa以下，然后將真空爐升溫至封口的溫度，低溫焊料熔化將抽氣口自動封閉，隨爐降溫、低溫焊料凝固后對真空腔實現氣密性焊接，打開真空爐得到石材復合真空隔熱板。
[0008]其中，所述石材復合真空隔熱板包括平面板、曲面板、彎折板、異形板等各種形式的板材。
[0009]其中，所述石材復合真空隔熱板有用于安裝用的連接件或凹槽等。
[0010]其中，所述石材復合真空隔熱板或真空腔的四周涂有密封膠或結構膠。
[0011]其中，所述面板為天然石材或人造石材，所述天然石材包括花崗巖、大理石、砂巖、石灰巖、火山巖等，所述人造石材包括聚酯型人造大理石、復合型人造大理石、硅酸鹽型人造大理石、燒結型人造大理石等；
進一步，所述面板優選超薄石材，以節省材料、降低成本、減小自重、增加安全性； 進一步，所述面板是單一的石材，或是組合的石材；
進一步，所述面板可以是同一種材料，也可以是兩種不同的材料。
[0012]其中，所述連接層為膠粘劑或塑料片材；
進一步，所述膠粘劑包括有機膠、無機膠和復合膠粘劑，均為市售產品；所述有機膠包括熱固性膠、熱熔膠等，優選耐高溫的膠粘劑，如酚醛樹脂、環氧樹脂、有機硅樹脂等；進一步，所述塑料片材優選耐高溫的熱塑性塑料，如聚酰胺、聚諷、PVB膜等。
[0013]其中，所述連接層可以是一至數層；
進一步，所述連接層內或所述連接層之間可以有加強層或加強物，如纖維、加強筋、力口強網、加強板等。
[0014]其中，所述連接層可以在抽真空前、或抽真空過程中、或抽真空后將面板與真空腔連接為一體。
[0015]其中，所述真空腔是由一塊或兩塊金屬板焊接而成的氣密性腔體，所述金屬板為超薄板，厚度為0.1-1mm,優選0.15-0.5mm。
[0016]其中，所述真空腔可以是一至數個，所述真空腔為兩個時，上下兩個真空腔沿下上表面的對角線錯位疊放粘接，使其形成搭接邊，以減少所述復合真空板安裝時的邊部熱橋影響。
[0017]其中，所述真空腔的金屬板為低輻射的材料、如采用鏡面板，或其表面經過處理使其具有極低的輻射率、如鍍鋁膜等。
[0018]其中，所述真空腔的內壁可以有隔熱、隔音的涂層；所述真空腔內可以有吸氣劑，吸氣劑在高溫、高真空下自動激活。
[0019]其中，所述焊接包括熔焊、壓焊、釬焊等，如氬弧焊、激光焊接、超聲波焊接、低熔點金屬和合金焊接以及其他用于金屬板尤其是金屬超薄板的焊接方式。
[0020]其中，所述抽氣口可以設置在真空腔的表面或側面。
[0021]其中，所述抽氣口可以直接在真空腔沖壓制成，也可以先制作好抽氣口再焊接在真空腔上。
[0022]其中，所述真空爐或是間歇式生產的單體爐，或是連續式生產的隧道窯爐；所述真空爐的真空度為0.1-0.0OlPa，優選為0.05-0.005Pa ;所述真空爐的溫度為150_450°C，優選為 280-350°C。
[0023]其中，所述支撐物可以是單獨制作的支撐物，也可以是在制作真空腔的金屬板上通過機械方法如沖壓所形成的凸起，如點、線等；
進一步，所述支撐物單獨制作時，是采用金屬、玻璃、陶瓷、高聚物等材料制成的點、線或網等。
[0024]其中，所述支撐物有一至數層。
[0025]其中，所述支撐物可以直接放入所述真空腔內，也可以與所述真空腔的內壁通過沖壓、滾壓以及焊接、粘接等方式形成一體。
[0026]本發明的有益效果是:
本發明的石材復合真空隔熱板其真空腔為金屬板制成、并有連接層和面板的保護，所以具有極好的氣密性、耐穿刺強度和低的輻射率，因而不但隔熱性能好、而且具有極長的使用壽命；真空腔的厚度極小，一般小于I毫米，所以整個復合板的厚度可以很小，最小只有幾毫米，比現有的真空絕熱板的厚度更小、占用的空間更少；本發明的石材復合真空隔熱板由幾種不同形狀和材質的材料復合而成，防止了聲音傳播時的共振效應，再加之真空層的存在，所以具有很好的隔音性能；本發明的石材復合真空隔熱板主要由石材和金屬材料組成，連接層可選用無機材料或阻燃材料，所以具有很好的防火性能；本發明的石材復合真空隔熱板其面板可選用多種裝飾的石材，所以具有很好的裝飾效果，安裝后不需要再做裝飾層，不但節省材料也節省人力和時間；面板可以由小的石材拼裝而成，所以不但可以變廢為寶，而且可以增添花樣；在復合板生產的過程中可以對面板進行處理，使其具有更高的強度、更好的耐酸和耐污性能；本發明的石材復合真空隔熱板由石材和金屬復合板制成，所以不但厚度薄、重量輕，而且具有很高的機械強度；本發明的石材復合真空隔熱板采用常溫常壓下封邊、高溫真空下封口，其制作工藝簡單、生產成本低，能夠機械化、自動化、大批量生產，產品可廣泛應用于內墻、外墻及幕墻，能夠大大減少材料和能源的消耗、減輕建筑物的重量、縮短建筑周期；本發明的石材復合真空隔熱板不但可以應用于新建建筑，而且可以應用于現有建筑的節能和外觀改造，既可以濕貼又可以干掛，與現有保溫材料相比可以大大節省施工時間、提高隔熱和隔音效果；本發明的石材復合真空隔熱板還可以做成異形板，直接用于冷藏車廂、冷藏庫、冷藏集裝箱等的生產。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發明的石材復合真空隔熱板結構示意圖。
[0028]圖中:1.面板，2.連接層，3.真空腔，4.支撐物，5.抽氣口，6.低溫焊料。

【具體實施方式】
[0029]以下采用實施例和附圖來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。
[0030]參見附圖，石材復合真空隔熱板由面板1、連接層2、真空腔3和支撐物4組成，面板I由厚度為2-8_的天然石材或人造石材等構成；連接層2為耐高溫的膠粘劑，可選用常溫或高溫固化的耐高溫的酚醛樹脂膠、環氧樹脂膠、有機硅樹脂膠和聚酰亞胺等有機膠粘劑以及常用的無機膠粘劑或有機無機復合膠粘劑等；真空腔3由厚度為0.15-1.0mm的不銹鋼板、不銹鐵板、電鍍錫板或鍍鋅板等焊接而成；支撐物4由金屬、陶瓷、玻璃或高聚物制成，利用印刷、打印、噴涂、機械布放等方式成點陣分布于真空腔3內，支撐物4的支撐高度以0.15-1.0mm為宜，支撐點的直徑以0.3-1.0mm為宜；抽氣口 5由真空腔3的上下兩塊金屬板直接沖壓出的抽氣嘴和凹坑組成，抽氣嘴內放置低溫焊料6如錫、鋅、鎂及其低熔點合金，低溫焊料6溶化后自動對抽氣口 5進行密封。石材復合真空隔熱板的制作方法如下:首先裁剪兩塊同樣大小的電鍍錫板用于制作真空腔3，并利用沖壓的方式對兩塊電鍍錫板進行折邊成型和制作抽氣口 5，通過印刷的方式以高聚物的預聚體為原料將支撐物4印制在其中一塊板上，兩塊電鍍錫板合片后利用縫焊機將其焊接在一起，進行封邊；其次制作同樣大小的兩塊大理石板作為面板1，選取環氧樹脂膠作為連接層2，將面板I通過連接層2粘貼在真空腔3的上下兩個表面上形成復合板，并預留抽氣通道；最后放置好低溫焊料，將一塊或成批的復合板送入真空爐中，先加熱使連接層2的環氧樹脂膠固化后抽真空至0.1Pa以下，抽真空時的溫度最好在300°C以上，以促進真空腔3內氣體的排除，真空度達到后，再升溫至封口溫度，低溫焊料6熔化將抽氣口 5自動封閉，隨爐降溫，低溫焊料6凝固后真空腔3實現氣密性密封，打開真空爐得到石材復合真空隔熱板；為了保護真空腔3和消除熱橋的影響，真空腔3的四周可以涂抹密封膠或結構膠；為了保護面板I和起到裝飾作用，抽氣通道涂抹密封膠并加以裝飾。
[0031]所有上述的首要實施這一知識產權，并沒有設定限制其他形式的實施這種新產品和/或新方法。本領域技術人員將利用這一重要信息，上述內容修改，以實現類似的執行情況。但是，所有修改或改造基于本發明新產品屬于保留的權利。
[0032]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.一種石材復合真空隔熱板，包括面板、連接層和真空腔，其特征在于所述面板為天然石材或人造石材，所述面板和\或所述連接層為所述真空腔提供附加強度、保證真空腔在大氣壓下的平整性，所述真空腔是由金屬板在常壓下焊接封邊、在真空下高溫封口而形成的封閉腔體，所述封口是將預制在真空腔上的抽氣口在真空爐中利用低溫焊料根據液體密封原理自動密封，所述低溫焊料包括低溫金屬和合金焊料，所述真空腔內有支撐物。
2.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述石材復合真空隔熱板包括平面板、曲面板、彎折板和異形板。
3.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述連接層為膠粘劑或塑料片材。
4.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述連接層內可以有加強層或加強物。
5.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述真空腔有一至數個，所述真空腔為兩個時，上下兩個真空腔沿下上表面的對角線錯位疊放粘接，使其形成搭接邊，以減少安裝時的邊部熱橋影響。
6.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述真空腔為低輻射腔。
7.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述焊接包括熔焊、壓焊和釬焊。
8.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述支撐物有一至數層。
9.如權利要求1所述的石材復合真空隔熱板，其特征在于所述真空腔內有吸氣劑。
10.權利要求1至9任一項所述的石材復合真空隔熱板的制作方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步，根據所需要制作的石材復合真空隔熱板的形狀和大小分別制作兩塊面板和兩塊用于形成真空腔的金屬板，將用于形成真空腔的兩塊金屬板進行折邊成型、并在至少一塊金屬板上制作支撐物和抽氣口； 第二步，先將兩塊面板分別通過連接層與兩塊金屬板連接在一起形成復合板、并預留抽氣通道，再將兩塊復合板對齊扣合焊接在一起；或者先將用于形成真空腔的兩塊金屬板對齊扣合焊接在一起，再通過連接層與兩塊面板連接在一起形成復合板、并預留抽氣通道；放置好低溫焊料、將復合板送入真空爐中，一次可送入數塊； 第三步，先將真空爐升溫至連接層固化的溫度，再將真空爐抽真空至0.1Pa以下，然后將真空爐升溫至封口的溫度，低溫焊料熔化將抽氣口自動封閉，隨爐降溫、低溫焊料凝固后對真空腔實現氣密性焊接，打開真空爐得到石材復合真空隔熱板。
【文檔編號】B32B3/26GK104294937SQ201310298908
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】戴長虹 申請人:戴長虹