充气中空玻璃：初始浓度和气体保持能力

　　一般情况下，对同一组充气中空玻璃的惰性气体浓度，在独立的玻璃实验室测量，应该与在工厂测试的结果是相同的。但是，在我们对通过中国国家玻璃测试中心所收集的充气玻璃试验数据进行研究时，发现这种方式并不一定能成立。由厂家送检给国家玻璃试验中心的充气试验单元上标记了由四家具有代表性的中空玻璃制造商所测量的浓度，该浓度大大超过了90。不幸的是，大约23%的充气试验单元在国家玻璃试验中心进行的初始浓度试验中显示出了大幅度的浓度降低，未能通过85%的初始浓度要求。在这23%的充气试验单元中，有些浓度甚至急剧降低了40%到60%。

　　人们很自然会认为必定是气体泄漏造成了两种初始浓度测量结果之间的巨大差异。但是，在对未能通过要求的各个单元进行了更为仔细的检查之后，我们并没有发现用于揭示气体泄漏的判断标准，例如低劣工艺水平、内向挠曲和露点温度升高，等等。与此相反，包括密封胶的涂布质量和间隔条的上框非常好。此外，出现低浓度的充气中空玻璃求也没有出现向内挠曲的现象。最后一点，但并非最不重要的，露点温度在老化试验前后同样满足了≤-40℃。

　　显而易见，对中空玻璃的惰性气体低浓度，如果用上述惰性气体泄漏的现象来解释，是不能让人信服的，这一矛盾情况对我们造成了极大的困扰，低浓度到底是由充气质量差亦或是气体泄漏情况造成?我们发现很难说低浓度是由于惰性气体充填差造成的，因为中空玻璃生产商所进行的生产现场即期检测说明浓度结果全部在90%以上。

　　这种矛盾情况要求我们进一步深入研究，以期揭示产生问题的原因。我们的研究发现，使用的气体分析仪和测量方法，亦即在气体扩散前后测试浓度对上述老化试验前后的浓度，具有显著的影响。在四家中空玻璃生产商中，有三家使用了高压放点气体分析仪，在充气后立刻测量惰性充气玻璃。在这种情形下发现了两个缺陷。首先，高压气体分析仪并没有提供交叉参照;其次，对充气单元进行的现场即期试验方法在逻辑上是错误的，因为各个单元腔室内的惰性气体浓度，在气体扩散之前(大约需要6至8个小时)，是不均匀的。在实践中，某些生产厂家会在充气的隔日上午测量各个单元的气体浓度。在扩散结束之前，我们无法检测出是否有层流充填或紊流充填，以至于无法获得充气玻璃的实际浓度。此外，我们同样发现在利用相同的试验方法、但是采用了两个不同的高压火花型分析仪时在测量方面的某些矛盾之处，甚至在扩散之后的相同单元上同样存在矛盾。另一方面，相比之下，在四家代表性生产商中仅有一家在生产的隔日利用顺磁性氧气分析仪测量了气体浓度，所测试的气体初始浓度和老化后浓度均符合要求的浓度。在其中两个试验组中，我们发现所使用用的密封剂工艺和间隔条上框质量同样很好，并且利用了相同的进口立式中空玻璃生产线(李赛克或百超)生产。

　　最新版的《中空玻璃》国家标准(预计将于2013年上半年开始实施)首次规定了充气中空玻璃单元的初始浓度为≥85%，而在老化后的浓度则为≥80%。本文的揭示的结论极其重要，尤其是对于刚刚正式开始进行充气中空单元生产的中国中空玻璃行业而言。一些中国中空玻璃生产商非常不愿意生产充气中空玻璃，主要顾虑来自于气体快泄漏，行业中有些人倾向于认为充气中空玻璃的惰性气体会在两年之内泄漏掉。

　　我们相信，在明白充气中空玻璃的惰性气体浓度，应该且也只能在惰性气体扩散后才能准确测量出的道理之后，这些代表性厂家以及任何其他厂家对中空玻璃充气后两年内跑掉的担心，可以放下。在充气中空玻璃惰性气体扩散后，对惰性气体进行测量，可以识别充气质量，因为气体扩散后，充气过程究竟是层流充填还是紊流充填，就会显示出来。由此，我们不难找出原因，较容易地提高充气质量亦即充气浓度。因此，我们鼓励中国中空玻璃行业继续进行充气作业，因为气体的低浓度被误认为气体泄漏，事实上充气质量不高的问题，在扩散之后，如翌日可以利用顺磁性氧气分析仪/或热导性气体分析仪可以方便地、准确的测量出生产过程的情况。如此，我们可以避免混淆伪气体泄漏和充气质量不高的情况。

　　结束语

　　应当将充气中空玻璃的初始浓度明确定义为气体扩散之后的浓度，而不是在生产场地即期测量的浓度。气体充填过程中出现的层流或紊流是造成不同充气质量的根本原因。其次，充气中空玻璃气体扩散之前，其空腔内的浓度时不均匀的，初始浓度指的是，扩散后的稳定的均匀浓度。最后，但并非最不重要，选择正确的气体分析仪在正确测量气体浓度方面具有非常重要的作用。