惰性气体在中空玻璃中的应用

    一、引　言

    气体的定义

    气体是一种没有确切体积或形状的物质，具有自由运动可填充任何空间的特点。

    二、中空玻璃的产生

    人们最初将两片玻璃合起密封时，目的并不是为了节能，而是为了避免清洗两片玻璃内侧。两片密封合成的玻璃的热性能与传统的两片玻璃(一片玻璃另一片为防风暴)的热性能是相同的。但是，将两片玻璃密封合成却带来了新的问题，即两片玻璃之间出现的水气产生冷凝现象。为除去密封在空气腔内的水气，人们使用干燥剂，并改进密封胶的性能防止水气进入干燥的空气腔内。

    图1表示单片玻璃热阻值为1，图2表示双片普通中空玻璃白玻空气腔内为空气。 密封性能的改善将非常少量的水气分子排在外，也为在密封的空气腔内使用除空气外的其他气体 了一个机会。美国专利2756467将干燥的氮气注入玻璃的空气层内。氮气占空气成份的80％，因此其热效能并没有改变。美国专利3683974将氟化碳气体注入空气层内。与空气相比，氟化碳虽然具有较好的保温性能，但是其化学性质在阳光下不稳定。玻璃层内形成花斑。人们也尝试使用了二氧化碳。但二氧化碳呈酸性，与中空玻璃间隔条和玻璃内侧的镀镆起化学反应。

    三、惰性气体的种类

    金玻公司最常用于中空玻璃的惰性气体有氩气、氪气和氙气。它们共同的特点是性能稳定、不活泼并比空气导热小的特点。这三种惰 性气体中，氩气最丰富，约占我们呼吸的空气的1％，因此应用起来最经济。图3给出贵重气体的一系列性质，以及它们在元素周期表中的位置惰性气体位于元素周期表中的第8组。惰性气体从其化学结构上看不与任何元素结合。除氦气有两个电子外，其他惰性气体都带有8个电子(见图4)。

    因为中空玻璃的部分保温是空气层内的气体起作用，因此增加空气层的厚度可以提高整窗的热阻值。例如，同样是中空玻璃，1/2英寸的空气层的热阻值比1/4英寸的热阻值要高。但是，提高空气层的厚度的效果却是有一定限度的。超越一定的厚度，两片玻璃间的空气对流就要增加，靠近内片玻璃的热能通过空气流动传到外片玻璃。这种情况下进一步提高空气层的厚度并不会导致热阻值的增加。

    四、热阻值的增减

    一般来说，对普通白玻内含空气的中空玻璃来说，中空玻璃空气层的最佳距离为12－18