真空玻璃技術(shù)進(jìn)入中國(guó)已近十年。在此十年間，在節(jié)能減排巨大市場(chǎng)和大部分國(guó)家化科技進(jìn)步的推動(dòng)下，真空玻璃技術(shù)取得很大進(jìn)步，表現(xiàn)在：

　　1、LOW-E膜和支撐物技術(shù)的新進(jìn)展使單LOW-E真空玻璃的K值（U值）可低到0.5～0.6Wm-2K-1，比十年前降低近一倍，厚度僅為6～8mm，雙LOW-E雙真空玻璃則可低到0.2～0.3 Wm-2K-1，厚度僅為9 ～12mm。這樣的性能是中空玻璃難以達(dá)到的，目前較好的充氬氣LOW-E中空玻璃的K值可達(dá)到約1.2 Wm-2K-1，厚度約為24-28mm[1]。
　　新開發(fā)的LOW-E真空玻璃不僅K值低，而且具有各種類別的遮陽(yáng)功能，可供不同地區(qū)和朝向選用。

　　2、夾層玻璃材料和技術(shù)的進(jìn)步使新立基公司和日本板硝子公司都研制成功復(fù)合夾層真空玻璃，不僅可達(dá)到高層玻璃幕墻的安全標(biāo)準(zhǔn)，而且具有防盜、隔聲等多種類別可供選擇。

　　3、近幾年來，新立基公司和日本板硝子公司都先后研制成帶有吸氣劑的真空玻璃并申請(qǐng)了相關(guān)專利，產(chǎn)品已供應(yīng)市場(chǎng)，使真空玻璃長(zhǎng)壽命的問題得到解決。

　　4、除2005年建成的天恒大廈和2004年建成的清華大學(xué)超低能耗示范樓等十多項(xiàng)工程外，近年又建設(shè)了和平門小區(qū)商業(yè)住宅、北京生命科學(xué)院、國(guó)奧村微能耗幼兒園、奧運(yùn)森林公園等工程，這些工程積累了真空玻璃實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，也成為一系列的節(jié)能建筑示范項(xiàng)目。

　　5、我國(guó)真空玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定，真空玻璃產(chǎn)品也被列入新修訂的建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，從而使真空玻璃可以正式被建筑工程采用。

　　綜上所述，經(jīng)過十年的發(fā)展，真空玻璃這一變新幼苗已在中國(guó)大地扎根成活，并展現(xiàn)出光明的前景，當(dāng)務(wù)之急是加快硬件建設(shè)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模效率高低成本生產(chǎn)，逐步擴(kuò)大市場(chǎng)，形成良性循環(huán)。

　　真空玻璃的優(yōu)良性能和市場(chǎng)前景正在吸引越來越多的有識(shí)之士的關(guān)注，近十年來，國(guó)內(nèi)外研發(fā)真空玻璃的個(gè)人和單位越來越多，申請(qǐng)的新專利也越來越多，這不能不說是一件“眾人拾柴火焰高”的好事，但值得注意的是，有少數(shù)人急功近利，在“專利”和“成果”未經(jīng)科學(xué)檢驗(yàn)和論證的情況下就為“xx”牌真空玻璃大作廣告，并開始銷售，甚至把別人的樣板工程圖片移花接木到自己的廣告中欺騙顧客，這不僅有違商業(yè)道德，而且這些假真空玻璃流入市場(chǎng)，也會(huì)損壞真空玻璃的聲譽(yù)，嚴(yán)重影響真空玻璃在我國(guó)的健康發(fā)展。

　　較近十多年來出現(xiàn)的有些真空玻璃專利和廣告“假”在何處呢？

　　把這些專利略加分析就可以看出三個(gè)共同特點(diǎn)：
　　1、從材料上看，用于把兩塊玻璃板周邊密封和作為支撐物（或稱襯墊物）的材料都是各種塑料和樹脂材料，有的專利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃，PC、ABS、LDPE（高密度聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）等，有的專利用PVB、EVA（EN）等夾層玻璃的材料。
 
　　2、加工方法都是把上述材料置于兩片玻璃之間作成予制件，然后將予制件置于真空室內(nèi)，在80℃—130℃溫度下抽真空到8×10-2Pa后將予制件壓合而成，這種工藝類似于制作夾層玻璃的某種工藝。
 
　　3、這些專利和廣告中都沒有列出K值的測(cè)試結(jié)果。
 
    下圖是某公司專利和廣告中的真空玻璃構(gòu)成圖，該公司采用方格狀“中間膜”在真空室中升溫至100℃—130℃，真空壓力低于8×10-2Pa時(shí)，壓制成“真空玻璃”。

    為什么這樣制作的“真空玻璃”大多數(shù)是“假”的呢？可以從上述三個(gè)共同特點(diǎn)加以分析：

　　1、從使用的材料分析
 
　　1.1、從材料的滲透性分析
 
　　構(gòu)成靜態(tài)真空器件（如顯像管、電子管、電熱絲發(fā)光燈炮、真空玻璃等）的材料（包括真空腔體材料、封接材料和內(nèi)置材料）必須是經(jīng)嚴(yán)格選擇的“真空材料”，如鈉鈣玻璃、不銹鋼等就是很好的真空材料。這些材料的氣體滲透率很低，制作真空玻璃的鈉鈣玻璃由于其結(jié)構(gòu)中“微孔”很小，除空氣中的氦（He）分子因分子直徑小而有微量滲透外，對(duì)其余氣體都不滲透，用于真空玻璃周邊和封口材料的也都是融封后形成玻璃態(tài)的材料，本身氣體滲透率都很低，使外界的氣體不容易滲入才能保持真空度，而大多數(shù)塑料和樹脂材料“微孔”都很大，各種氣體的滲透率和透濕度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玻璃[2]，由于氣體（包括水汽）的滲入，無法保持真空玻璃內(nèi)部小于0.1Pa的真空度、真空壽命很短。

　　1.2、從材料的放氣率分析

　　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系材料常溫下的飽和蒸氣壓一般在10-2Pa至10-4Pa之間，較好的可達(dá)10-7Pa，遠(yuǎn)高于玻璃本身固有的飽和蒸氣壓10-13Pa—10-23Pa。而且這些材料表面還吸附有各種氣體，所以這些材料的放氣率比玻璃大8—10個(gè)數(shù)量級(jí)（即大千萬倍以上）[3]。即使如有些專利所說在8×10-2 Pa真空度下壓合、由于材料的放氣，這些材料構(gòu)成的空間內(nèi)很快就達(dá)不到真空玻璃要求的小于0.1Pa的真空度。

　　1.3、從材料與玻璃的結(jié)合性能分析

　　用于真空玻璃周邊和抽氣口封結(jié)的玻璃纖焊料必須和玻璃板實(shí)現(xiàn)“化學(xué)鍵結(jié)合”才能保證“焊縫”不漏氣，大多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系材料和玻璃表面只是物理粘合，很難保證結(jié)合部不滲漏和20年以上“不開膠”，所以會(huì)縮短真空玻璃使用壽命。有些材料如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃和聚乙烯雖然其飽和蒸氣壓較低，在10-5Pa—10-7Pa范圍，但如何實(shí)現(xiàn)與玻璃的可靠密封及進(jìn)行下述的真空排氣處理也是難題。

　　2、從真空排氣技術(shù)看

　　盡管如上所述鈉鈣玻璃材料本身的飽和蒸氣壓很低，但在玻璃加工過程中表層和深層吸附和溶解的各種氣體（主要是水氣、CO2、CO等氣體）是放氣的主要來源，理論和實(shí)驗(yàn)都說明，只有經(jīng)過高溫（350℃—380℃）烘烤排氣才能使真空玻璃內(nèi)表面充分除氣，再加上吸氣劑，才能保證封離后長(zhǎng)期真空壽命。

　　悉尼大學(xué)和日本板硝子公司初期研制和生產(chǎn)的真空玻璃的排氣封離溫度都在200℃上下，試驗(yàn)證明這種產(chǎn)品在室溫和100℃之間反復(fù)升降溫后K值無明顯變化[4]。但后來發(fā)現(xiàn)在陽(yáng)光輻照后性能急劇變壞，使K值成倍加大。研究證明是紫外光激發(fā)玻璃表層中的CO2、CO等氣體釋放所致[5]，筆者回國(guó)后在新立基公司的試驗(yàn)也證明此結(jié)果，所以目前兩家公司都采用高溫排氣并置入吸氣劑來確保真空度的穩(wěn)定。順帶指出，在低溫排氣的條件下即使置入吸氣劑也無濟(jì)于事，因?yàn)槲鼩鈩┎豢赡苡羞@樣大的吸氣量。因此，即使塑料和樹脂材料的真空性能可行，這些專利技術(shù)中所用的低溫排氣方法也解決不了玻璃本身的放氣問題。綜合上述多種因素，壓制出的“真空玻璃”內(nèi)腔氣壓幾天時(shí)間內(nèi)就接近一個(gè)大氣壓，已無真空度可言。

　　3、從實(shí)際測(cè)出的K值看

　　這些“真空玻璃”廠商所以拿不出K值測(cè)試結(jié)果，或是沒有測(cè)過，或是不說出真相。
 
　　筆者十年前在悉尼大學(xué)就制作過用高密度環(huán)氧樹脂“Torr Seal”封邊的真空玻璃，測(cè)出U值與單片玻璃相近。這種環(huán)氧樹脂常用于動(dòng)態(tài)真空系統(tǒng)（即真空泵不斷排氣的系統(tǒng)）密封材料，可以使系統(tǒng)達(dá)到10-5Pa以上的真空度，但用于真空玻璃顯然無效。

　　2000年，新立基公司賈玉英、楊捍東兩位高工也用PVB膜和EN膜作為封邊材料，在溫度為80—140℃和10-2Pa條件下壓合。支柱選用不同材料制作，為使和玻璃的接觸熱導(dǎo)盡可能小，支柱與玻璃接觸面積很小，測(cè)試結(jié)果如下表所示：

　　由表中數(shù)據(jù)可見，編號(hào)1-4的假“真空玻璃”的K值與編號(hào)5-7的三種K值相差甚小，比真實(shí)的真空玻璃K值大7-10倍。由表中編號(hào)2的數(shù)據(jù)可見，無真空比有真空的K值還小一點(diǎn)，說明差別是在測(cè)量誤差范圍內(nèi)。所以這不是真空玻璃，也可稱為負(fù)壓玻璃[6]，但此負(fù)壓并不能長(zhǎng)期保持。

　　順便指出，在很多專利中，由于設(shè)計(jì)人未作支撐物熱導(dǎo)計(jì)算，支撐物部分的面積設(shè)計(jì)得相當(dāng)大，如上述附圖中格狀條形支撐，其直接的傳熱就足以使其K值與單片玻璃相近。

　　有人說，這種玻璃的隔聲性能比單片好一點(diǎn)。這是可能的，是玻璃變厚和加了夾層造成的。由隔聲學(xué)知識(shí)可知，厚玻璃隔聲比薄的好，兩片玻璃疊合比同厚度的單片隔聲好，夾層玻璃隔聲比同厚度的單片玻璃好，比如4mm玻璃平均隔聲量為27dB，8mm玻璃為31 dB，兩片4mm玻璃疊合為35 dB，兩片6mm玻璃制成夾層玻璃可達(dá)38 dB[7]，由于存在薄層空氣腔，上述假真空玻璃的隔聲性還達(dá)不到夾層玻璃的水平。

　　目前用于真空玻璃封結(jié)的玻璃釬焊料的工作溫度大多在430℃—460℃之間，使真空玻璃制作能耗大，周期長(zhǎng)，成本高。而且更為重要的是，由于鋼化玻璃在此溫度下會(huì)回火退鋼化，所以無法直接用鋼化玻璃制作成鋼化真空玻璃，只能用復(fù)合的方法制成“復(fù)合夾層真空”或“復(fù)合中空+真空”來解決強(qiáng)度和安全問題，雖然K值和隔聲等性能也更好了，但厚度、重量和成本也增加了。

　　為解決上述問題，國(guó)內(nèi)外技術(shù)人員正在從幾個(gè)途徑來尋求解決之道。一是研制工作溫度低于350℃的玻璃釬焊料，這方面已有一些進(jìn)展，國(guó)內(nèi)有的企業(yè)據(jù)稱已達(dá)到390℃；二是尋求用其它材料來替代玻璃釬焊料，如英國(guó)ULSTER大學(xué)多年來一直試驗(yàn)用熔點(diǎn)156℃的金屬銦（In）作封邊封口材料[8]，日本板硝子玻璃公司（NSG）提出用乙烯類樹脂EVOH作封邊封口材料[9]，包括本文提到的中國(guó)許多專利，都是朝此方向探索的例子，這些用低溫封邊的方法還必須解決玻璃板表面排氣的問題，有的提出把玻璃表面“風(fēng)化層”腐蝕掉以減少玻璃的放氣量，有的設(shè)想用電子束轟擊來去除玻璃表層吸附的氣體；三是試圖用激光等加熱方法把兩片玻璃邊緣直接燒焊在一起，其實(shí)，這種方法1987年美國(guó)人就已申請(qǐng)了專利并作了一些實(shí)驗(yàn)[10]。但以上種種方法還都停留在設(shè)想或試驗(yàn)室階段，未見產(chǎn)品問世。

　　創(chuàng)新是永恒的主題，沒有創(chuàng)新就沒有進(jìn)步。但創(chuàng)新需要科學(xué)的態(tài)度，需要艱苦的實(shí)驗(yàn)和測(cè)量工作，由此才可得出科學(xué)的結(jié)果。本文批評(píng)的是不科學(xué)、不實(shí)事求是的態(tài)度和作風(fēng)，但絕無否定創(chuàng)新精力之意。希望在國(guó)內(nèi)外科技人員共同努力下，真空玻璃技術(shù)取得更多打破性的進(jìn)展。