充氣中空玻璃：初始濃度和氣體保持能力

　　一般情況下，對同一組充氣中空玻璃的惰性氣體濃度，在獨立的玻璃實驗室測量，應該與在工廠測試的結果是相同的。但是，在我們對通過中國國家玻璃測試中心所收集的充氣玻璃試驗數據進行研究時，發現這種方式并不一定能成立。由廠家送檢給國家玻璃試驗中心的充氣試驗單元上標記了由四家具有代表性的中空玻璃制造商所測量的濃度，該濃度大大超過了90。不幸的是，大約23%的充氣試驗單元在國家玻璃試驗中心進行的初始濃度試驗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%的充氣試驗單元中，有些濃度甚至急劇降低了40%到60%。

　　人們很自然會認為必定是氣體泄漏造成了兩種初始濃度測量結果之間的巨大差異。但是，在對未能通過要求的各個單元進行了更為仔細的檢查之后，我們并沒有發現用于揭示氣體泄漏的判斷標準，例如低劣工藝水平、內向撓曲和露點溫度升高，等等。與此相反，包括密封膠的涂布質量和間隔條的上框非常好。此外，出現低濃度的充氣中空玻璃求也沒有出現向內撓曲的現象。最后一點，但并非最不重要的，露點溫度在老化試驗前后同樣滿足了≤-40℃。

　　顯而易見，對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象來解釋，是不能讓人信服的，這一矛盾情況對我們造成了極大的困擾，低濃度到底是由充氣質量差亦或是氣體泄漏情況造成?我們發現很難說低濃度是由于惰性氣體充填差造成的，因為中空玻璃生產商所進行的生產現場即期檢測說明濃度結果全部在90%以上。

　　這種矛盾情況要求我們進一步深入研究，以期揭示產生問題的原因。我們的研究發現，使用的氣體分析儀和測量方法，亦即在氣體擴散前后測試濃度對上述老化試驗前后的濃度，具有顯著的影響。在四家中空玻璃生產商中，有三家使用了高壓放點氣體分析儀，在充氣后立刻測量惰性充氣玻璃。在這種情形下發現了兩個缺陷。首先，高壓氣體分析儀并沒有提供交叉參照;其次，對充氣單元進行的現場即期試驗方法在邏輯上是錯誤的，因為各個單元腔室內的惰性氣體濃度，在氣體擴散之前(大約需要6至8個小時)，是不均勻的。在實踐中，某些生產廠家會在充氣的隔日上午測量各個單元的氣體濃度。在擴散結束之前，我們無法檢測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際濃度。此外，我們同樣發現在利用相同的試驗方法、但是采用了兩個不同的高壓火花型分析儀時在測量方面的某些矛盾之處，甚至在擴散之后的相同單元上同樣存在矛盾。另一方面，相比之下，在四家代表性生產商中僅有一家在生產的隔日利用順磁性氧氣分析儀測量了氣體濃度，所測試的氣體初始濃度和老化后濃度均符合要求的濃度。在其中兩個試驗組中，我們發現所使用用的密封劑工藝和間隔條上框質量同樣很好，并且利用了相同的進口立式中空玻璃生產線(李賽克或百超)生產。

　　最新版的《中空玻璃》國家標準(預計將于2013年上半年開始實施)首次規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%。本文的揭示的結論極其重要，尤其是對于剛剛正式開始進行充氣中空單元生產的中國中空玻璃行業而言。一些中國中空玻璃生產商非常不愿意生產充氣中空玻璃，主要顧慮來自于氣體快泄漏，行業中有些人傾向于認為充氣中空玻璃的惰性氣體會在兩年之內泄漏掉。

　　我們相信，在明白充氣中空玻璃的惰性氣體濃度，應該且也只能在惰性氣體擴散后才能準確測量出的道理之后，這些代表性廠家以及任何其他廠家對中空玻璃充氣后兩年內跑掉的擔心，可以放下。在充氣中空玻璃惰性氣體擴散后，對惰性氣體進行測量，可以識別充氣質量，因為氣體擴散后，充氣過程究竟是層流充填還是紊流充填，就會顯示出來。由此，我們不難找出原因，較容易地提高充氣質量亦即充氣濃度。因此，我們鼓勵中國中空玻璃行業繼續進行充氣作業，因為氣體的低濃度被誤認為氣體泄漏，事實上充氣質量不高的問題，在擴散之后，如翌日可以利用順磁性氧氣分析儀/或熱導性氣體分析儀可以方便地、準確的測量出生產過程的情況。如此，我們可以避免混淆偽氣體泄漏和充氣質量不高的情況。

　　結束語

　　應當將充氣中空玻璃的初始濃度明確定義為氣體擴散之后的濃度，而不是在生產場地即期測量的濃度。氣體充填過程中出現的層流或紊流是造成不同充氣質量的根本原因。其次，充氣中空玻璃氣體擴散之前，其空腔內的濃度時不均勻的，初始濃度指的是，擴散后的穩定的均勻濃度。最后，但并非最不重要，選擇正確的氣體分析儀在正確測量氣體濃度方面具有非常重要的作用。