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溫度的變化將引起中空腔內(nèi)應(yīng)力的變化,從而導(dǎo)致玻璃的撓曲變形。而干燥劑對空氣的吸附或解吸附作用加劇了這種撓曲變形。圖2為不同類型干燥劑分別在室溫至0℃和室溫至60℃兩個變溫過程中對空氣的吸附和解吸附數(shù)據(jù)圖[3]。從圖中可以看出,在降/升溫過程中,13X分子篩對空氣的吸附/解吸附能力較強(qiáng),4A分子篩次之,3A分子篩幾乎對空氣沒有吸附能力。因此3A分子篩成為了中空玻璃干燥劑的優(yōu)選材料。
圖2干燥劑對空氣的吸附(室溫至0℃時)與解吸附(室溫至60℃時)數(shù)據(jù)圖
3、間隔條
除了為干燥劑提供存放場所以外,間隔條作為剛性框架,其作用是有效隔離玻璃形成中空腔、支持和提高密封膠的密封能力,提高中空玻璃性能。常見的間隔條有金屬間隔條、復(fù)合膠條、混合間隔條和超級間隔條等。
金屬間隔條,特別是鋁條和不銹鋼間隔條,在具有良好剛性的條件下,與玻璃具有相近的熱膨脹系數(shù),間隔條的膨脹與收縮與玻璃基本一致,減少了密封應(yīng)力。雖然鋁間隔條的熱膨脹系數(shù)[23.6cm/(cm·℃)×10-6]比不銹鋼間隔條的熱膨脹系數(shù)[15.7cm/(cm·℃)×10-6]大,但由于鋁間隔條重量輕、成本相對低廉且相對容易生產(chǎn)、折彎,鋁間隔條的應(yīng)該市場更為廣泛。
鑒于其作用,間隔條在保證良好的剛性的條件下,應(yīng)保證其內(nèi)的干燥劑能夠順利吸附中空腔內(nèi)的水氣。
三、材料對中空玻璃的影響
圖3中空玻璃密封失敗的影響因素
如圖3所示,在影響中空玻璃質(zhì)量的因素中,中空玻璃材料無疑是較關(guān)鍵的因素。然而密封膠粘結(jié)性能差、彈性恢復(fù)率低、干燥劑剩余吸附能力低、間隔條通氣性差等情況比比皆是,較終導(dǎo)致中空玻璃早早的密封失敗。
比如密封膠。由于成分不純或裝配使用環(huán)境中存在污染物(比如低分子量的礦物油),外道密封膠或環(huán)境中的污染物可以通過直接或間接遷移而侵蝕丁基膠,造成丁基膠被溶解、溶脹,出現(xiàn)“流淚”現(xiàn)象[2],進(jìn)而影響中空玻璃使用壽命。
比如3A分子篩。由于3A分子篩質(zhì)量不合格(K/Na離子交換度過低),或者將其它類型的干燥劑與3A分子篩混合甚至充當(dāng)3A分子篩使用,增加了中空系統(tǒng)中干燥劑對空氣的吸附能力,從而影響對水氣的吸附;在熱脹冷縮過程中,加劇了邊部密封膠的變形,加大了水氣的滲透通道,使得水氣更容易從外界滲透到中空腔內(nèi),導(dǎo)致干燥劑對水氣吸附負(fù)擔(dān)的加重,從而影響中空玻璃的使用壽命。
圖4中空玻璃撓曲變形示意圖
比如鋁間隔條。由于通氣性差,間隔條中的分子篩不能與滲透入中空腔內(nèi)的水氣直接接觸,無法順利將水氣吸附,較終水氣越積越多,造成中空腔內(nèi)出現(xiàn)結(jié)露等現(xiàn)象。
在2012版中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)中,為了更一體的考察中空玻璃系統(tǒng)的耐久性,采用了水氣密封耐久性替代之前的高溫高濕耐久性和氣候循環(huán)耐久性。在試驗(yàn)過程中,密封膠的變形和位移達(dá)到非常大,從而加速水氣滲透,更加考驗(yàn)邊部材料的性能。因此選用優(yōu)異材料是制作高質(zhì)量中空玻璃的前提和基礎(chǔ)。
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