浅谈惰性气体在中空玻璃中的应用

李瑾萱

（湖南省长沙市长郡中学，长沙 410002）

浅谈惰性气体在中空玻璃中的应用

李瑾萱

（湖南省长沙市长郡中学，长沙 410002）

惰性气体通常情况下是指元素周期表上的18族元素。随着时代的发展，科学家们相继合成了惰性气体，并最终实现了惰性气体的应用。中空玻璃就是惰性气体应用的一个经典范例，填充了氩气的中空玻璃不仅成本低廉，而且具有高水平的节能效果，所以迅速成为了市场的热门，具有广阔的发展前景。

惰性气体；中空玻璃；应用

1　惰性气体研究的发展

自然状态下拥有的惰性气体包含氦、氖等6种惰性气体。在我们所呼吸的空气中就有这样的惰性气体，而最主要的就是氩气，它不仅无色、无味，而且微溶于水。由于惰性气体都是通过单原子组成的，所以熔点和沸点都是相对较低的。在惰性气体被发现的初期阶段，没有人能够通过其他物质来合成这些气体，所以在当时，这些惰性气体也被称为是气体化学的禁区。但是随着人类的发展，科学的进步，人类在禁区中逐步探索，也就找到了打开禁区的钥匙。在1962年，英国化学家巴特利特宣布成功合成了氙，这也就意味着，惰性气体对于人类来说将不再是一个未解的难题。随着时代的发展，科学家们通过不懈的努力又相继合成了其他惰性气体，并最终实现了惰性气体的应用。

2　惰性气体在中空玻璃中的应用

中空玻璃是1865年由美国人发明的，不同于我们通常意义上的玻璃，它将惰性气体充入到特制玻璃中，再使用高强度、高气密性的复合黏结剂使这些惰性气体不发生外泄，从而形成一种无论是隔热还是隔音都远远超过普通双层玻璃的美观实用性玻璃，这种玻璃就是后来的中空玻璃。这种玻璃自从研制以来就受到世界各国的认可，凭借着其优越的性能，形成了一个非常巨大的市场空间，而且被应用到各种领域。

在中空玻璃最初被研制出来的时候，并没有如此多的特性，而且它被研制出来的目的很单纯，并不是为了节能，只是为了不用清洗玻璃内侧。这个理由在现在看来也许会觉得非常不可思议，但是在那个时代，单单是这个想法就已经突破了我们既有的社会规则的束缚。但是当人们开始设置这些玻璃的时候，新的状况也就随之出现了，那就是将两片玻璃密封起来之后，会发现玻璃之间存在的水冷凝无法去除，这就意味着我们还需要一种能够去除水的干燥剂。而后期密封性能的改善不仅将水排除在外，同时也为其他气体的进入留下了非常广阔的空间，所以美国人就开始研究是否能够用一些特殊的气体来填充双层玻璃内的巨大空间。惰性气体的发现让美国人有了更大的技术突破，进而以惰性气体作为填充物的中空玻璃也就随之诞生了。但是自然生态中的惰性气体有许多种，不同的惰性气体对于中空玻璃性能的影响也不尽相同，目前常用的惰性气体主要有氩、氪、氙。由于他们具有性能稳定的气体特性，而且在空气导热性能上也比较小，所以用它们来进行中空玻璃的制取是非常合适的。特别是氩气在空气中有1%的含量，作为经济实惠的中空玻璃填充气体，在市场上也是最为常见的。

在中空玻璃的诸多特性中，保温特性是最主要的特性之一，而惰性气体恰恰是这一特性最主要的因素，所以如果增加空气层，就必然会使整个窗户的热阻值

3　惰性气体在中空玻璃行业的发展前景

在中空玻璃最初走向市场的时候，其卖点就是节能，但是随着在生活中的大量应用，人们发现在玻璃附近的人会感觉到十分舒服，这是由于玻璃表面具有相当高的温度所造成的。而伴随着科学家的深入研究，惰性气体开始应用于中空玻璃的研制，再加上常用的氩气本身又具有低廉的成本和高水平的节能效果，所以填充惰性气体的中空玻璃迅速成为了市场的热门，并成为人们生活家居中必不可少的建材。特别是对于现代人来讲，在保证生活基本水平的前提下，人们开始对生活质量有了更高的追求，也就导致中空玻璃的市场需求越来越大，人们对中空玻璃的期望也就越来越多样化。在这样的情况下，我们应当看到中空玻璃未来的发展空间，在未来的发展过程中，我们所有的需求与渴望都会对中空玻璃的发展产生巨大的影响。所以从发展的角度上来说，惰性气体在中空玻璃中的应用具有非常广阔的发展空间。

［1］ 高淑兰，嵇书伟，王铁华.浅析中空玻璃惰性气体泄露的原因及解决方案［J］.玻璃，2008，（12）：96.

［2］ 文忠.中空玻璃质量优劣鉴别基本方法及质量控制途径［J］.中国建筑金属结构，2009，（05）：75.

On the Application of Inert Gas in Hollow Glass

LI Jin-xuan
（Changsha Changjun Middle School ofHunan,Changsha 410002,China）

Inert gases typically refer to 18 elements on the periodic table.With the development of the times,scientists have synthesized inert gases in succession，and ultimately achieve the use of inert gases.Hollowglass is a classic example of the application of the inert gas，insulating glass filled with argon gas is not only inexpensive，but also has a high level of energy saving effect，it quickly became popular in the market，and has broad prospects for development.

Inert gas；Hollowglass；Application

TD712

A

1674-8646（2015）12-0146-02

2015-08-24增加。而提到中空玻璃的热阻值，一般来说正常家用玻璃的内含空气与中空玻璃的最佳距离是12～18mm，而当空气层小于最低标准12mm的时候，就意味着整个玻璃的热传导会迅速增加。当空气层高于最高标准18mm的时候，在玻璃内部又会出现空气对流层，这种空气对流层将会严重影响到家居的节能。所以说对于中空玻璃而言，只有适宜的玻璃距离才能够保证中空玻璃发挥其最大效用。在中空玻璃中填充惰性气体之所以能够起到明显的防护作用，原因就在于惰性气体所具有的传导性比空气本身低。而且就热效能来讲，惰性气体在相同的外界环境下，所需要的空气层只是正常空气的1/3，这对于中空玻璃来说更容易发挥其效能。中空玻璃的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，但是提高空气层厚度的效果却是有一定局限的。