【中玻網(wǎng)】隨著國家有關(guān)建筑節(jié)能的政策方針和法規(guī)的大力實(shí)施、建筑節(jié)能知識(shí)的逐漸普及，人們對(duì)節(jié)能配置高的中空玻璃需求也在不斷增加，低輻射鍍膜玻璃的規(guī)�；a(chǎn)帶來的市場(chǎng)增量的相對(duì)提高，使高性能中空玻璃的有效需求量的不斷增加成為可能。于是出現(xiàn)了低輻射鍍膜中空玻璃方面越來越廣泛的應(yīng)用，方興未艾。但低輻射玻璃的應(yīng)用帶來了我們以前不曾遇到的兩個(gè)問題：(1)使用離線低輻射鍍膜制作中空玻璃，對(duì)密封壽命的要求變得更加突出；(2)使用低輻射玻璃解決熱輻射問題之后，降低中空玻璃空腔內(nèi)的熱對(duì)流就變得十分迫切。中空玻璃充惰性氣體有助于同時(shí)改善密封壽命和降低熱對(duì)流，而充氣中空玻璃所必要的初始充氣濃度和氣密性，是解決這兩方面問題的基本保證。本文要點(diǎn)討論提高充氣中空玻璃的初始濃度所涉及的有關(guān)問題，如充氣中空玻璃的生產(chǎn)過程控制和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，旨在幫助那些已經(jīng)對(duì)中空玻璃充氣但濃度低于90％和那些正在考慮上中空玻璃充氣設(shè)備的廠家選擇正確的充氣設(shè)備。
　　
　　1、充氣的基本知識(shí)
　　
　　一般來說，充氣中空玻璃所使用的惰性氣體為氬氣，具有無色、無味、無害的特點(diǎn)，其分子量較空氣重38％，導(dǎo)熱系數(shù)比空氣小。
　　
　　由于氬氣的密度比空氣大，因此，在中空玻璃充氣時(shí)，氬氣充（進(jìn)）氣孔在下端、空氣的出（排）氣孔在上端，以置換出中空玻璃內(nèi)的空氣，達(dá)到所需要的氬氣濃度。
　　
　　中空玻璃的充氣過程實(shí)質(zhì)上是流動(dòng)氣體從一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一種狀態(tài)的過程，充氣質(zhì)量高與否和氣體產(chǎn)生層流（laminar）抑或是紊流(turbulence)有關(guān)。因此，討論中空玻璃充氣質(zhì)量不能離對(duì)于層流和紊流基本概念的討論。
　　
　　層流和紊流是粘性流體運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性力和粘性力共同作用的結(jié)果。粘性流體運(yùn)動(dòng)與理想流體運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)別是微團(tuán)的受力除慣性力外，還有粘性力。根據(jù)這兩種力的特點(diǎn)，它們對(duì)流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)行為的影響是不同的。按照定義，粘性力的作用是阻止流體微團(tuán)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而慣性力的作用與粘性力的作用正好相反，因此在粘性流體流動(dòng)中，流動(dòng)的行為決定于這兩種力作用的結(jié)果。在粘性力的作用遠(yuǎn)大于慣性力的作用條件下，氣體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生層流，反之，在慣性力的作用遠(yuǎn)大于粘性力的作用時(shí)，氣體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生紊流。
　　
　　直觀地看，作為流體運(yùn)動(dòng)的一種較簡(jiǎn)單圖像，層流可以看成是彼此相鄰、并且具有“確定物質(zhì)意義”的流層，或者說是不存在相互串動(dòng)的“流體線元”，進(jìn)行滑移運(yùn)動(dòng)的一種延伸。簡(jiǎn)單地說，層流就是流體的分層流動(dòng)。此時(shí)，運(yùn)動(dòng)中流體承受牛頓粘性應(yīng)力，與固體之間反抗彼此滑移運(yùn)動(dòng)的力學(xué)機(jī)制沒有任何本質(zhì)差異。紊流的基本特點(diǎn)是有渦性、不規(guī)則性、隨機(jī)性、擴(kuò)散性和耗散性，是一種由大小不等、頻率不同的旋渦結(jié)構(gòu)組成，使其物理量對(duì)時(shí)間和空間的變化均表現(xiàn)出不規(guī)則的隨機(jī)性。
　　
　　目前，我國中空玻璃的充氣質(zhì)量不高，在很大的程度上是由充氣過程中產(chǎn)生的紊流所造成的。假定充氣設(shè)備的傳感器只識(shí)別中空玻璃排氣孔處收集到的惰性氣體的濃度，且充氣中空玻璃的層流和紊流較終給出的惰性氣體濃度同樣符合標(biāo)準(zhǔn)要求，人們用肉眼又無法區(qū)別哪片中空玻璃的惰性氣體在擴(kuò)散后的濃度走向。如果采用高壓放電法對(duì)這類充氣中空玻璃的初始濃度進(jìn)行在線檢驗(yàn)，所得出的濃度就會(huì)高出擴(kuò)散后的實(shí)際濃度。結(jié)果有兩種：1）如果廠家將存在紊流的產(chǎn)品判斷為合格交付客戶或送到實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，擴(kuò)散后的實(shí)際濃度就會(huì)低于開始測(cè)試的濃度。2）這種濃度明顯變化的充氣中空玻璃會(huì)困惑生產(chǎn)廠家，因?yàn)楫a(chǎn)品的密封并無缺點(diǎn)，且產(chǎn)品測(cè)試的只是初始濃度。
　　
　　關(guān)于流體的層流和紊流的上述表述，在于揭示中空玻璃充氣過程流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程中出現(xiàn)紊流的可能性及其特點(diǎn)。
　　
　　2、紊流對(duì)充氣過程及濃度測(cè)量的影響
　　
　　充氣中空玻璃產(chǎn)生紊流時(shí)，中空玻璃腔體內(nèi)的部分空氣始終不能被充入的氬氣置換掉，因此，存在紊流的充氣中空玻璃的初始濃度很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求。此外，充氣過程中所產(chǎn)生的紊流，使空氣仍存在于中空玻璃空腔的中點(diǎn)位置。當(dāng)中空玻璃出現(xiàn)紊流現(xiàn)象時(shí)，在中空玻璃排氣孔傳感器所檢驗(yàn)到的濃度，一般來說，應(yīng)高于中空玻璃腔體中點(diǎn)湍流的空氣，而中空玻璃的惰性氣體的完全擴(kuò)散需要6~8小時(shí)。如果使用該方法進(jìn)行在線檢驗(yàn)，則所測(cè)出的濃度明顯高于擴(kuò)散后的實(shí)際濃度。因此，我們不能將這種檢驗(yàn)方法作為充氣中空玻璃的在線檢驗(yàn)手段。否則，在充氣中空玻璃內(nèi)出現(xiàn)紊流現(xiàn)象條件下，會(huì)給出檢驗(yàn)人員錯(cuò)誤的判斷。如存在紊流的充氣中空玻璃，采用高壓放電法檢驗(yàn)中空玻璃的位置應(yīng)盡可能靠近間隔條位置（見圖4）。按照廠家建議的三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，正好避開了充氣中空玻璃的紊流氣體，即空氣位置，所給出的濃度為惰性氣體的濃度。因此，有必要在充氣中空玻璃放置6~8小時(shí)后，得出正確的濃度數(shù)字。據(jù)調(diào)查，有的廠家自檢的充氣中空玻璃初始濃度在90％以上，但經(jīng)第三方測(cè)量實(shí)際濃度明顯低于90％，有的甚至不足70％。通過對(duì)這些濃度差別大的充氣玻璃密封的外觀檢驗(yàn)，我們很難找出任何密封缺點(diǎn)，因此，我們推斷出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因之一，是由于紊流造成的。

　　但是，這種檢驗(yàn)方法屬于產(chǎn)品質(zhì)量的事后檢驗(yàn)。充氣中空玻璃放置6-8小時(shí)后，第二道密封膠基本固化，如果充氣中空玻璃的濃度達(dá)不到要求，則對(duì)已充氣的中空玻璃的返工是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情。此外還有兩種可能：(1)如果對(duì)充氣方法不改進(jìn)的話，我們?nèi)詿o法保證返工的產(chǎn)品的充氣濃度達(dá)到要求；(2)采用普通的充氣方法，即自然充氣和充氣與強(qiáng)制抽氣法，不可避免發(fā)生紊流現(xiàn)象，即使是隨機(jī)抽查檢驗(yàn)的玻璃達(dá)到濃度要求，除非我們有充氣過程每片玻璃的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)字，否則，我們也無法確切地保證整個(gè)批次的充氣玻璃都合格。
　　
　　由此可見，除非我們采用的充氣設(shè)備能夠有效地避免紊流出現(xiàn)、抑或始終保持充氣過程的穩(wěn)定的層流，否則，我們就不能排除在線檢驗(yàn)的濃度的真?zhèn)�。進(jìn)一步說，在此條件下，我們保證充氣中空玻璃的濃度的正確方法，只能是對(duì)充氣中空玻璃的生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，而不是產(chǎn)品的質(zhì)量控制。