關(guān)于中空玻璃充惰性氣體的問題分析

咸寧南玻節(jié)能玻璃有限公司 湖北咸寧 437000

伴隨現(xiàn)代科技的蓬勃發(fā)展，人們對于環(huán)境保護的重視程度有了大幅度提高，也是在這樣的背景之下讓中空玻璃擁有了更加廣泛的應(yīng)用。對于建筑工程來說，通過對中空玻璃進行有效運用，可以為建筑節(jié)能創(chuàng)造良好條件。在中空玻璃的生產(chǎn)過程中，通過在其中充入惰性氣體能夠在很大程度上改良中空玻璃，提升其綜合性能，尤其是獲得更為理想的保溫效果。基于惰性氣體在中空玻璃當(dāng)中的應(yīng)用價值，在未來的玻璃生產(chǎn)當(dāng)中，需要進一步加大對填充惰性氣體的研究，思考最佳的氣體填充類別，找到評估中空玻璃質(zhì)量的最佳策略，并展望其應(yīng)用前景。

1 惰性氣體應(yīng)用概述

在中空玻璃當(dāng)中填充惰性氣體是改善其性能的有效方法所填充的惰性氣體，擁有不同的類別其中應(yīng)用最為廣泛的是氬氣、氪氣、氙氣。三者都是惰性氣體及共同特征，就是性能穩(wěn)定，密度比空氣大，導(dǎo)熱性小，屬于不活潑氣體。在相同的情況之下，這三類氣體在物理性能方面有以下表現(xiàn)：一是三類氣體密度均大于空氣，導(dǎo)熱性也要低于空氣，所以在實際運用當(dāng)中，可以在極大程度上優(yōu)化中空玻璃熱傳性。二是氪氣、氙氣在實際填充過程當(dāng)中，充氣厚度低于氬氣。三是如果把氬氣填充到中空玻璃的話，導(dǎo)熱性通常低于沖入另外兩種氣體。從這樣的表述當(dāng)中，可以明確的是三類惰性氣體在填充之后，就能夠在傳熱性的改善方面發(fā)揮積極作用。考慮到氬氣和其他兩類相比，空氣中含量最高，所以選用這種氣體進行填充是有廣泛應(yīng)用前景的，可以大幅度降低充氣成本，因此這類氣體在實際應(yīng)用當(dāng)中范圍最廣。氪氣提取成本高，通常只用在中間厚度小對傳熱性能要求高的中空玻璃填充。氙氣和另外兩類惰性氣體相比，含量非常低，要提取這類氣體要花費很高的成本，所以在中空玻璃當(dāng)中應(yīng)用相對較少。氬氣是中空玻璃氣體填充過程中應(yīng)用最高且性價比又最強的氣體，大量實驗證明氬氣濃度增高，玻璃的傳熱系數(shù)會降低，保溫玻璃的保溫性就越強。所以在中空玻璃生產(chǎn)當(dāng)中，通過對諸多要素進行統(tǒng)籌與評估發(fā)現(xiàn)，在其中充入惰性氣體要在90%和90%以上，從而延長中空玻璃使用壽命，獲得理想的保溫效果[1]。

2 評估充惰性氣體中空玻璃質(zhì)量的方法

2.1 高壓電火花法

該方法指的是借助相應(yīng)設(shè)備生成的高電壓火花穿透玻璃以及氣體層的檢驗方法。利用這樣的方案能夠激活惰性氣體，生成輻射波。在輻射波生成后，借助光譜學(xué)原理進行光線收集，并在特定的儀器輔助之下評估惰性氣體濃度。該方案屬于沒有損壞的方法，可以滿足反復(fù)檢測惰性氣體含量的要求，檢測之后不會對玻璃的使用帶來影響，所以該方法可以廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)線、實驗室、工程現(xiàn)場等。除此以外，該方法使用的設(shè)備比較簡單，可操作性強，攜帶方便。不過該方法也是有一定限制的，主要體現(xiàn)在需要設(shè)備穿透玻璃與氣體層，所以穿透厚度有界值，如果中空玻璃非常厚的話，不宜使用這種方法。

2.2 氣相色譜法

中空玻璃制作當(dāng)中填充的惰性氣體雖然存在不少相似特征，不過在性質(zhì)與結(jié)構(gòu)方面是有差別的，也是因為這種差別的存在，使得組分分配系數(shù)差別明顯。那么在樣本檢測過程中必須反復(fù)多次分配系數(shù)。氣相色譜法在檢測當(dāng)中的運用能夠滿足樣品成本定性定量分析的要求，顯著優(yōu)勢就是精準度以及靈敏度要高于其他的檢測方法，可以滿足納克級別的樣品檢驗需求。不過該方法的應(yīng)用范圍是有局限性的，只能在實驗室當(dāng)中完成，需要的設(shè)備比較復(fù)雜，操作難度大，所以應(yīng)用范圍相對較小。

2.3 氮氣順磁法

這種方法屬于破壞性檢測方法，測試對象是中空玻璃氣體層，在實際檢測過程當(dāng)中需要先去掉密封膠，用注射器抽取其中的惰性氣體，然后再進行檢測。也是因為這種檢測方法具備破壞性，使得該方法只能在生產(chǎn)線與實驗室當(dāng)中使用，在工程現(xiàn)場不宜使用。運用這種方法檢測的精準度無法獲得保障，只能夠確認惰性氣體含量不能夠分析出氣體的具體類型。在使用該方法的過程中，先要在檢測前校準好儀器[2]。

3 惰性氣體在中空玻璃當(dāng)中應(yīng)用的前景

中空玻璃產(chǎn)生于19 世紀的美國和普通玻璃有著很大的差別，注意把惰性氣體充進特制玻璃，然后借助復(fù)合粘結(jié)劑，避免氣體外泄，進而形成隔熱隔音效果顯著且美觀實用的中空玻璃。從這種玻璃產(chǎn)生，一直到后來的發(fā)展都備受關(guān)注認可，也依靠優(yōu)越性能獲得了廣闊市場空間，并在不同領(lǐng)域推廣應(yīng)用。在剛開始階段中空玻璃特性相對較少，而隨著研究的深入，其性能特征有了很大程度的改善，在節(jié)能環(huán)保方面顯現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。填充惰性氣體是優(yōu)化中空玻璃使用效果的重要措施，所以未來的研究方向仍然要關(guān)注惰性氣體的運用，且要根據(jù)生產(chǎn)生活需求找到最佳的應(yīng)用方法。在惰性氣體研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，氬氣成本低廉，節(jié)能效果明顯，因此填充這類氣體成為生產(chǎn)中空玻璃的重要要求。現(xiàn)代人除了要求滿足基本生活要求之外，還給生活質(zhì)量提升提出了更高要求，因此提高了中空玻璃市場需求，人們對中空玻璃的期待值也大幅度提高。在這樣的背景之下，應(yīng)該正確認識中空玻璃未來前景廣闊，在之后的研究和發(fā)展當(dāng)中找到最佳方案[3]。

隨著節(jié)能政策的有效貫徹執(zhí)行，建筑節(jié)能得到了各方關(guān)注，在建筑工程當(dāng)中所使用的玻璃也在更新?lián)Q代。中空玻璃就是在這樣的背景之下廣泛運用的，通過在玻璃當(dāng)中填充惰性氣體，可以減少氣體導(dǎo)熱，減慢熱對流，從而降低傳熱系數(shù)，在獲得理想的保溫效果的同時，還能夠提升節(jié)能性，綜合提高中空玻璃的質(zhì)量。不同類別的惰性氣體，在實際填充和應(yīng)用當(dāng)中也會有不同的表現(xiàn)以及質(zhì)量，這就需要在惰性氣體填充應(yīng)用當(dāng)中進行必要的對比和研究。