充氣中空玻璃的初始濃度和氣體保持能力

 

      關(guān)鍵詞：氣體擴(kuò)散  初始濃度  惰性氣體保持能力  偽氣體泄漏

 

                  　　

        一般情況下，對(duì)同一組充氣中空玻璃的惰性氣體濃度，在獨(dú)立的玻璃實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，應(yīng)該與在工廠測(cè)試的結(jié)果是相同的。但是，在我們對(duì)通過中國(guó)國(guó)家玻璃測(cè)試中心所收集的充氣玻璃試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)這種方式并不一定能成立。由廠家送檢給國(guó)家玻璃試驗(yàn)中心的充氣試驗(yàn)單元上標(biāo)記了由四家具有代表性的中空玻璃制造商所測(cè)量的濃度，該濃度大大超過了90。不幸的是，大約23％的充氣試驗(yàn)單元在國(guó)家玻璃試驗(yàn)中心進(jìn)行的初始濃度試驗(yàn)中顯示出了大幅度的濃度降低，未能通過85％的初始濃度要求。在這23％的充氣試驗(yàn)單元中，有些濃度甚至急劇降低了40％到60％。

              

        人們很自然會(huì)認(rèn)為必定是氣體泄漏造成了兩種初始濃度測(cè)量結(jié)果之間的巨大差異。但是，在對(duì)未能通過要求的各個(gè)單元進(jìn)行了更為仔細(xì)的檢查之后，我們并沒有發(fā)現(xiàn)用于揭示氣體泄漏的判斷標(biāo)準(zhǔn)，例如低劣工藝水平、內(nèi)向撓曲和露點(diǎn)溫度升高，等等。與此相反，包括密封膠的涂布質(zhì)量和間隔條的上框非常好。此外，出現(xiàn)低濃度的充氣中空玻璃求也沒有出現(xiàn)向內(nèi)撓曲的現(xiàn)象。最后一點(diǎn)，但并非最不重要的，露點(diǎn)溫度在老化試驗(yàn)前后同樣滿足了≤-40℃。

               

        顯而易見，對(duì)中空玻璃的惰性氣體低濃度，如果用上述惰性氣體泄漏的現(xiàn)象來解釋，是不能讓人信服的，這一矛盾情況對(duì)我們?cè)斐闪藰O大的困擾，低濃度到底是由充氣質(zhì)量差亦或是氣體泄漏情況造成?我們發(fā)現(xiàn)很難說低濃度是由于惰性氣體充填差造成的，因?yàn)橹锌詹Ａa(chǎn)商所進(jìn)行的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)即期檢測(cè)說明濃度結(jié)果全部在90％以上。

              

        這種矛盾情況要求我們進(jìn)一步深入研究，以期揭示產(chǎn)生問題的原因。我們的研究發(fā)現(xiàn)，使用的氣體分析儀和測(cè)量方法，亦即在氣體擴(kuò)散前后測(cè)試濃度對(duì)上述老化試驗(yàn)前后的濃度，具有顯著的影響。在四家中空玻璃生產(chǎn)商中，有三家使用了高壓放點(diǎn)氣體分析儀，在充氣后立刻測(cè)量惰性充氣玻璃。在這種情形下發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)缺陷。首先，高壓氣體分析儀并沒有提供交叉參照;其次，對(duì)充氣單元進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)即期試驗(yàn)方法在邏輯上是錯(cuò)誤的，因?yàn)楦鱾€(gè)單元腔室內(nèi)的惰性氣體濃度，在氣體擴(kuò)散之前(大約需要6至8個(gè)小時(shí))，是不均勻的。在實(shí)踐中，某些生產(chǎn)廠家會(huì)在充氣的隔日上午測(cè)量各個(gè)單元的氣體濃度。在擴(kuò)散結(jié)束之前，我們無法檢測(cè)出是否有層流充填或紊流充填，以至于無法獲得充氣玻璃的實(shí)際濃度。此外，我們同樣發(fā)現(xiàn)在利用相同的試驗(yàn)方法、但是采用了兩個(gè)不同的高壓火花型分析儀時(shí)在測(cè)量方面的某些矛盾之處，甚至在擴(kuò)散之后的相同單元上同樣存在矛盾。另一方面，相比之下，在四家代表性生產(chǎn)商中僅有一家在生產(chǎn)的隔日利用順磁性氧氣分析儀測(cè)量了氣體濃度，所測(cè)試的氣體初始濃度和老化后濃度均符合要求的濃度。在其中兩個(gè)試驗(yàn)組中，我們發(fā)現(xiàn)所使用用的密封劑工藝和間隔條上框質(zhì)量同樣很好，并且利用了相同的進(jìn)口立式中空玻璃生產(chǎn)線(李賽克或百超)生產(chǎn)。

               

        最新版的《中空玻璃》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(預(yù)計(jì)將于2013年上半年開始實(shí)施)首次規(guī)定了充氣中空玻璃單元的初始濃度為≥85％，而在老化后的濃度則為≥80％。本文的揭示的結(jié)論極其重要，尤其是對(duì)于剛剛正式開始進(jìn)行充氣中空單元生產(chǎn)的中國(guó)中空玻璃行業(yè)而言。一些中國(guó)中空玻璃生產(chǎn)商非常不愿意生產(chǎn)充氣中空玻璃，主要顧慮來自于氣體快泄漏，行業(yè)中有些人傾向于認(rèn)為充氣中空玻璃的惰性氣體會(huì)在兩年之內(nèi)泄漏掉。

                 

        我們相信，在明白充氣中空玻璃的惰性氣體濃度，應(yīng)該且也只能在惰性氣體擴(kuò)散后才能準(zhǔn)確測(cè)量出的道理之后，這些代表性廠家以及任何其他廠家對(duì)中空玻璃充氣后兩年內(nèi)跑掉的擔(dān)心，可以放下。在充氣中空玻璃惰性氣體擴(kuò)散后，對(duì)惰性氣體進(jìn)行測(cè)量，可以識(shí)別充氣質(zhì)量，因?yàn)闅怏w擴(kuò)散后，充氣過程究竟是層流充填還是紊流充填，就會(huì)顯示出來。由此，我們不難找出原因，較容易地提高充氣質(zhì)量亦即充氣濃度。因此，我們鼓勵(lì)中國(guó)中空玻璃行業(yè)繼續(xù)進(jìn)行充氣作業(yè)，因?yàn)闅怏w的低濃度被誤認(rèn)為氣體泄漏，事實(shí)上充氣質(zhì)量不高的問題，在擴(kuò)散之后，如翌日可以利用順磁性氧氣分析儀/或熱導(dǎo)性氣體分析儀可以方便地、準(zhǔn)確的測(cè)量出生產(chǎn)過程的情況。如此，我們可以避免混淆偽氣體泄漏和充氣質(zhì)量不高的情況。

              

        結(jié)束語

               

       應(yīng)當(dāng)將充氣中空玻璃的初始濃度明確定義為氣體擴(kuò)散之后的濃度，而不是在生產(chǎn)場(chǎng)地即期測(cè)量的濃度。氣體充填過程中出現(xiàn)的層流或紊流是造成不同充氣質(zhì)量的根本原因。其次，充氣中空玻璃氣體擴(kuò)散之前，其空腔內(nèi)的濃度時(shí)不均勻的，初始濃度指的是，擴(kuò)散后的穩(wěn)定的均勻濃度。最后，但并非最不重要，選擇正確的氣體分析儀在正確測(cè)量氣體濃度方面具有非常重要的作用。