如何預防中空玻璃中惰性氣體大逃逸？

 隨著(zhù)節能和生態(tài)化的考量日漸被人們所關(guān)注，消費者對節約能源技術(shù)的興趣比任何時(shí)期都高。塑鋼、木制及斷橋鋁制門(mén)窗框已經(jīng)占據了整個(gè)市場(chǎng)。低輻射鍍膜玻璃的應用也比以前更流行。暖邊技術(shù)亦有應用。充氣，盡管也是很流行，但是同時(shí)存在著(zhù)一些爭議。有幾個(gè)訴訟案件已經(jīng)吸引了行業(yè)的關(guān)注，這也增加了深加工企業(yè)關(guān)于充氣含量和氣體保持率的擔憂(yōu)。房屋使用者希望自己所購買(mǎi)的門(mén)窗充氣含量符合標準要求。一旦安裝完成，如何保證氣體不逃逸？在中空玻璃完成充氣的那一刻開(kāi)始，氣體就開(kāi)始想方設法地逃逸。這是不可避免，且一定會(huì )發(fā)生的事情。問(wèn)題是：我們如何能做到延長(cháng)其逃逸的時(shí)間？

    檢測的兩難境地

    過(guò)去的十年間，深加工企業(yè)在充氣時(shí)從不擔心實(shí)際充氣含量問(wèn)題。同樣，也沒(méi)有人顧慮說(shuō)氣體究竟能夠在中空玻璃內存在多久。畢竟，房屋使用者看不到聞不到氣體，所以也就沒(méi)有人會(huì )去問(wèn)到底門(mén)窗內填充了多少氣體或者氣體能夠在門(mén)窗內存在多久。我曾經(jīng)有一個(gè)客戶(hù)，提出想在中空玻璃內填充的氬氣里添加味道。他想讓氬氣聞起來(lái)有玫瑰的味道，還想在中空玻璃上加個(gè)開(kāi)關(guān)閥，這樣房屋使用者就可以打開(kāi)閥門(mén)檢查門(mén)窗內是否還有氬氣。確實(shí)，偶然的玫瑰味道正是房屋擁有者能夠證實(shí)氬氣存在所需要的。這樣做唯一的問(wèn)題是，每次打開(kāi)閥門(mén)檢查是否有玫瑰味道的時(shí)候，一部分氬氣就會(huì )從中逃逸出去。同時(shí)，必須要在中空玻璃上開(kāi)個(gè)孔來(lái)安裝這個(gè)開(kāi)關(guān)閥門(mén)。這樣做會(huì )帶來(lái)很大的隱患，那就是要犧牲中空玻璃的完整性。開(kāi)關(guān)閥門(mén)周邊的密封性好壞直接關(guān)系到氣體逃逸的可能性。行業(yè)所需要的其實(shí)就是個(gè)簡(jiǎn)單快速且無(wú)損的檢測中空玻璃內氬氣含量的方法，這樣我們就能保證房屋擁有者所購買(mǎi)的充氣門(mén)窗是符合標準要求的。

    斯巴萊克的進(jìn)入

    芬蘭斯巴萊克公司的Gasglass分析儀現在給深加工企業(yè)提供了一個(gè)快速且無(wú)損的技術(shù)來(lái)檢測中空玻璃內氬氣的含量。由高壓放電(50，000伏)，激活中空玻璃間隔層內氬原子。當氬原子被激活成等離子體后發(fā)出光束，被儀器內的分光計所搜集。所發(fā)出的光束與中空玻璃間隔層內氬氣含量相關(guān)，氬氣含量以百分比形式為結果立即顯示在屏幕上?，F在，中空玻璃加工企業(yè)可以快速檢查其充氣設備的工作效率是否正常，同時(shí)還能檢查工人的操作工藝是否正確。我在此就不再過(guò)分地強調后者對企業(yè)來(lái)說(shuō)有多重要了。

    許多深加工企業(yè)在充氣時(shí)開(kāi)啟中空玻璃一個(gè)角，這樣充/吸氣棒就可以放進(jìn)去。氬氣或氪氣就通過(guò)這個(gè)充氣棒流入，與此同時(shí)吸氣端口從間隔層內抽出空氣，并分析其氧的含量。當檢測不到氧含量時(shí)，說(shuō)明充氣完成，關(guān)停氬氣或氪氣。當中空玻璃完成充氣時(shí)，需要用不透氣的密封膠封堵這些開(kāi)孔區域。這是一道非常重要的工序。把熱熔膠涂在已冷卻的密封膠上，然后必須小心仔細地確認填補塊是否完整。如果不完整，當充氣中空玻璃膨脹或收縮時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生裂縫導致氣體快速地流失。正是由于這個(gè)原因，一些加工企業(yè)投資自動(dòng)充氣合片機，即中空玻璃在一個(gè)溢滿(mǎn)氬氣的密封內完成合片。這種自動(dòng)充氣的優(yōu)勢就是氬氣被完全截留在中空玻璃內且被完全密封而不需要開(kāi)孔。企業(yè)也就不需要擔憂(yōu)開(kāi)孔要如何密封，因為這種做法不需要開(kāi)孔。

    便攜式解決方案

    什么才是更好的？該設備是便攜式的，它可以裝進(jìn)一個(gè)公文箱。所以，它不僅能夠在工廠(chǎng)里檢測氬氣含量，還能夠在建筑現場(chǎng)檢測那些已經(jīng)安裝很長(cháng)一段時(shí)間后的中空玻璃間隔層內氬氣含量。

    還有尤為重要的一點(diǎn)，當氬氣從中空玻璃密封系統內滲透出去比空氣從外部滲透進(jìn)入中空玻璃間隔層內的速度要快很多。每種氣體都有彼此獨立的運動(dòng)行為，且通過(guò)聚合密封膠滲透均有各自的速度?？茖W(xué)家們用熵（亦稱(chēng)為熱力學(xué)第二定律）來(lái)描述這類(lèi)運動(dòng)。氬氣以稍低于1％的比率存在于大氣中。當我們把一定數量的氬氣粒子灌裝進(jìn)一個(gè)有限的空間時(shí)，我們就給這個(gè)空間內的氣體運動(dòng)定了規則。熵增加原理經(jīng)常被定義為氣體分子運動(dòng)總是趨向于更加無(wú)序的狀態(tài)。氣體總是趨于從高含量的區域遷移至低含量的區域，含量越懸殊，遷徙就越快。對于每一種氣體，這個(gè)速率與屏障兩邊的氣體含量相關(guān)的?？諝馐怯啥喾N氣體混合的，其中氮氣占78％，氧氣低于21％，氬氣占不到1％。如果中空玻璃內充了95％的氬氣，那么每種氣體的比率從高含量那一邊到低含量那一邊就如表中所示。大比率說(shuō)明氣體含量懸殊，所以氣體遷移的動(dòng)力就越大。正如你所見(jiàn)，相對于其他氣體，氬氣回到至其自然狀態(tài)的動(dòng)力是最大的。因此，在其他氣體以很慢的速度進(jìn)入中空玻璃時(shí)，氬氣從腔內移動(dòng)到腔外的速度相對就要快一些。

    張力和應力

    在很長(cháng)一段時(shí)間里，這會(huì )使得中空玻璃腔內存在負壓差情況，從而導致玻璃撓曲，尤其是用比較薄的玻璃時(shí)情況更為明顯。當玻璃發(fā)生撓曲時(shí)，它就會(huì )減少兩片玻璃之間的距離，結果就會(huì )導致熱傳遞增加。那么中空玻璃的隔熱價(jià)值就減弱了。玻璃撓曲還會(huì )給中空玻璃邊部以張力，這會(huì )造成邊部應力破裂和密封膠失效的風(fēng)險。玻璃撓曲還會(huì )導致玻璃可視失真，因為中空玻璃會(huì )變得有點(diǎn)像凹透鏡。溫度會(huì )使情況變得更糟糕。高溫會(huì )增加滲透比率，因為各種氣體分子在高溫下變得活躍，運動(dòng)也變得更快。超低溫度下會(huì )減弱密封膠的有效性，因為密封膠的彈性在低溫下會(huì )降低。紫外線(xiàn)也會(huì )使得密封膠的有效性降級，導致它們變硬和斷裂。而這樣就有可能會(huì )導致密封性能喪失。理想狀態(tài)下，中空玻璃的間隔-密封系統應該把所有相關(guān)中空材料都綜合起來(lái)，這樣會(huì )得到一個(gè)高抗阻合成品，以應對氣體滲透，同時(shí)有較好的抗紫外線(xiàn)性能。比如說(shuō)，一個(gè)傳統的雙道式密封系統就是間隔條兩側涂布有丁基膠，其背部涂布硅酮膠或其他結構膠。另外一些加工企業(yè)使用耐久性的硅酮發(fā)泡間隔條，在背面涂布高抗氣體滲透的二道密封膠。密封膠安裝在壓條內，因此它避免了紫外線(xiàn)的直射，這時(shí)中空玻璃內側的間隔條面起到對抗紫外線(xiàn)的作用。

    中空玻璃和門(mén)窗加工企業(yè)應該非常關(guān)切中空玻璃所有的間隔條-膠綜合體的類(lèi)型，同時(shí)也要關(guān)注對生產(chǎn)過(guò)程中工藝的實(shí)施和監督。中空玻璃加工企業(yè)所展示的高氣體滲透性和氣體損失比率，比氣體本身更容易損失。最終結果會(huì )導致高質(zhì)保成本，訴訟，負面宣傳以及信譽(yù)的損失。而這些正是我們預防氣體大逃逸的主要原因。