中空玻璃
中空玻璃是一种由两片或更多片玻璃组成的特殊玻璃制品，中间有空气层或其它气体隔层。它具有优良的隔热、隔音、美观适用和降低建筑物自重等特性，被广泛应用于建筑门窗、幕墙和隔断等领域。
中空玻璃的发展历程可以追溯到1865年，美国人发明了这种新型玻璃。随着材料和制造技术的发展，中空玻璃的应用范围不断扩大，如今已经成为建筑、汽车、船舶等领域的重要材料。中空玻璃根据玻璃片层数可以分为双层中空玻璃和多层中空玻璃；根据用途可以分为保温中空玻璃、隔音中空玻璃、防结露中空玻璃等。生产工艺主要包括：切割下料、清洗干燥、组装、压片、放置等环节。中空玻璃的未来发展方向主要包括提高能源效率、降低成本、提高生产效率等方面。随着人们对建筑节能和环保的要求不断提高，中空玻璃的应用领域也将进一步拓展。
简史
中空玻璃由美国人于1865年发明，当时中空玻璃首次在欧洲出现并开始在建筑领域得到应用。由于当时密封技术的限制，早期的中空玻璃多采用两层玻璃组合而成，其性能和寿命都较为有限。
进入20世纪初，随着技术的不断进步，中空玻璃开始逐渐流行起来。其密封技术得到了改善，这使得中空玻璃的性能和寿命得到了显著提高。当时的中空玻璃主要用于建筑门窗，能够有效地提高建筑的隔热性能，从而改善室内环境并降低能源消耗。
到了20世纪30年代，液晶显示技术开始崭露头角，中空玻璃也开始被广泛用于电器产品上。这一阶段的发展为中空玻璃行业的未来开拓了新的应用领域。第二次世界大战后，中空玻璃得到了更广泛的应用。随着塑料工艺的进步，1950年代初期，聚氯乙稀中空玻璃开始出现。这种新型材料提高了中空玻璃的隔热性能，并在商业和家庭建筑中得到了广泛应用。
进入20世纪70年代，中空玻璃行业迎来了新的发展阶段。通过使用铝合金等材料制作窗框，实现了更加可靠的密封效果。同时，多层中空玻璃开始被广泛应用，进一步提高了隔热性能。这些进步为中空玻璃在建筑领域的应用提供了更坚实的基础。
进入21世纪初，中空玻璃技术继续得到发展。真空中空玻璃开始得到应用，因为可以提供更高的隔热性能。此外，夹层中空玻璃也开始流行起来，为中空玻璃的安全性和防火性能提供了更可靠的保障。这些新型中空玻璃的出现，进一步拓宽了中空玻璃的应用范围，使其在建筑、汽车、航空等领域都得到了广泛的应用。
中国的发展
中国中空玻璃的发展从20世纪60年代起步，经历了以下四个阶段：
最初萌芽阶段：20世纪60年代，中国的中空玻璃行业开始初步发展。这个时期，人们开始探索如何制作出更加高效、节能的中空玻璃，以适应国家经济发展的需要。相继研制了间隔框、密封剂以及吸附剂等相关的中空玻璃制作材料。
技术成长阶段：从1970年代开始，中国的中空玻璃行业进入了技术成长阶段。在这个时期，先进技术和装备开始大量引进，使中空玻璃逐渐进入发展期。槽铝法中空玻璃生产技术、双道密封技术、自动封边技术等相继出现，为中空玻璃行业的快速发展奠定了基础。
行业技术成熟阶段：从1980年代开始，中国的中空玻璃行业进入了技术成熟阶段。这个时期，引进胶条中空玻璃生产线，随着生产线的机械化和自动化装备能力的提高，中国已拥有自主研发能力，生产规模和综合实力逐步增强。中空玻璃的生产过程更加高效、产品质量更加稳定，整个行业的技术水平得到了大幅提升。
发展壮大阶段：当前，中国中空玻璃行业已经进入了发展壮大阶段。这个阶段起始于1990年代。在这个阶段，产品的种类繁多，功能更具多样化。除了传统的建筑门窗应用外，中空玻璃还广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具以及冷藏、保温等领域。同时，随着人们对节能、环保意识的提高，中空玻璃在绿色建筑和可再生能源领域的应用也得到了进一步拓展。根据数据显示：2020年中国中空玻璃产量为14575.8万m2，同比增长724.6万m2；2020年中国中空玻璃月均产量为1214.7万m2，同比增长60.4万m2。
常见分类
中空玻璃是一种具有高效隔热和隔音性能的玻璃制品，被广泛应用于建筑、汽车、船舶等多个领域。下面将对中空玻璃的常见分类的介绍。
按结构分类
一般根据玻璃中间间距材料的不同分为两类(橡胶条型、槽型铝合金。
按使用环境分类
按厚度不同分类
按制造工艺分类
基本结构
中空玻璃结构中空玻璃是由两层或多层平板玻璃构成。四周用高强高气密性复合粘结剂，将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接、密封。中间充入干燥气体，框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。可以根据要求选用各种不同性能的玻璃原片，如无色透明浮法玻璃压花玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃等与边框（铝框架或玻璃条等），经胶结、焊接或熔接而制成。
中空玻璃采用3、4、5、6、8、10、12mm厚片度原片玻璃，空气层厚度可采用6、9、12mm间隔。玻璃的热传导率是空气的27倍，只要中空玻璃是密封的，该中空玻璃就在最佳隔热效果。中空玻璃的玻璃与玻璃之间，留有一定的空间。框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。中空玻的两层间距一般为8mm。高性能中空玻璃与一般普通中空玻璃不同，除在两层玻璃中间封入干燥空气之外，还要在外侧玻璃中间空气层侧，涂上一层热性能好的特殊金属膜。它可以截止由太阳射到室内的相当的能量，起到更大的隔热效果。
作用原理
由于中空玻璃内部存在着可以吸附水分子的干燥剂，气体是干燥的，在温度降低时，中空玻璃的内部也不会产生凝露的现象，同时，在中空玻璃的外表面结露点也会升高。如当室外风速为5m/s，室内温度20℃，相对湿度为60%时，5mm玻璃在室外温度为8℃时开始结露，而16mm（5+6+5）中空玻璃在同样条件下，室外温度为-2℃时才上结露，27mm（5+6+5+6+5）三层中空玻璃在室外温度为-11℃时才开始结露。
中空玻璃的能量传递有三种方式：即辐射传递、对流传递和传导传递。
辐射传递
中空玻璃结构辐射传递是能量通过射线以辐射的形式进行的传递，这种射线包括可见光、红外线和紫外线等的辐射，就象太阳光线的传递一样。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃间隔层厚度，可以最大限度的降低能量通过辐射形式的传递，从而降低能量的损失。
对流传递
对流传递是由于在玻璃的两侧具有温度差，造成空气在冷的一面下降而在热的一面上升，产生空气的对流，而造成能量的流失。造成这种现象的原因有几个：一是玻璃与周边的框架系统的密封不良，造成窗框内外的气体能够直接进行交换产生对流，导致能量的损失；二是中空玻璃的内部空间结构设计的不合理，导致中空玻璃内部的气体因温度差的作用产生对流，带动能量进行交换，从而产生能量的流失；三是构成整个系统的窗的内外温度差较大，致使中空玻璃内外的温度差也较大，空气借助冷辐射和热传导的作用，首先在中空玻璃的两侧产生对流，然后通过中空玻璃整体传递过去，形成能量的流失。合理的中空玻璃设计，可以降低气体的对流，从而降低能量的对流损失。
传导传递
传导传递是通过物体分子的运动，带动能量进行运动，而达到传递的目的，就象用铁锅作饭和用电烙铁焊东西一样，而中空玻璃对能量的传导传递是通过玻璃和其内部的空气来完成的。我们知道，玻璃的导热系数是0.77W/ mk。而空气的导热系数是0.028 W/ mk，由此可见，玻璃的热传导率是空气的27倍，而空气中的水分子等活性分子的存在，是影响中空玻璃能量的传导传递和对流传递性能的主要因素，因而提高中空玻璃的密封性能，是提高中空玻璃隔热性能的重要因素。
生产工艺
中空玻璃的制作流程可以进一步详细描述如下：
玻璃切割下料
原片玻璃一般为无色浮法玻璃或其它彩色玻璃，遮阳玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃，厚度一般为3-12MM，上述玻璃必须符合GB11614中一级品、优等品的规定，经检验合格后方可使用。玻璃切割可由手工或机器进行，但应保证合乎尺寸要求。此道工序工人在操作过程中，应随时注意玻璃表面不得有划伤，内质均匀，不得有气泡、夹渣等明显缺陷。
玻璃清洗干燥
玻璃清洗要采用机器清洗法，因为人工清洗无法保证清洗质量。清洗前须检验玻璃无划伤，为保证密封胶与玻璃的粘结性，需要使用去离子水。另外为保证水循环使用，节约水资源，可对水进行过滤，保证长期使用。清洗后的玻璃要通过光照检验，检验玻璃表面有无水珠、水渍及其它污渍，若有水珠、水渍及其它污渍，则需对机器运行速度、加热温度、风量、毛刷间隙进行调整，直到达到效果完好为止。洗完后的玻璃应在1小时之内组装成中空玻璃，还要保证玻璃与玻璃之间不要磨擦划伤，最好有半成品玻璃储存小车，把玻璃片与片之间隔开。
玻璃的组装
胶条式中空玻璃组装：胶条式中空玻璃加工温度冬季应在10-20度之间，夏季应在20-30度之间为宜。因胶条式中空玻璃干燥剂呈粉末状，与胶混合均匀后干燥剂发挥作用较慢，所以应保证胶条装配区域相对湿度稍低。
铝条式中空玻璃组装：对环境的要求温度也应在10-30度之间，此种中空玻璃对相对湿度的要求稍低一些，干燥剂应选择正规厂家的合格产品，以保证干燥剂的有效使用。干燥剂开封后要在二十四小时之内用完，因为聚硫胶的透气性较大，密封性差，因此要采用双道密封。用丁基胶作为第一道密封，起到间隔气体的作用。用聚硫胶作为第二道密封，主要作用是粘结作用，其次才是隔气作用。实践证明，单道密封的中空玻璃寿命只有5年左右，而双道密封的中空玻璃寿命可长达20年甚至40年以上。
玻璃压片
胶条式中空玻璃压片要注意合片玻璃边部要对齐，压片时在后面预留小口，让干燥后的气体从小口溢出，压合后随即封口。至此完成胶条式中空玻璃的加工。铝条式中空玻璃，合片后铝框外边部和玻璃边部应有5-7MM的距离，用于涂第二道密封胶，聚硫胶应均匀沿一侧涂布，以防止气泡，涂完后刮去玻璃表面残余。至此完成铝条式中空玻璃的加工。
玻璃的放置
中空玻璃的放置正确与否也会对中空玻璃的最终质量产生影响，无论是在生产还是在运输或在工地存放首先堆垛架的设计要求要考虑到中空玻璃的特点，堆垛架要有一定的倾斜度。但底部平面与侧部应始终保持90度，从而保证中空玻璃的两片玻璃底边能垂直地置放在堆垛架上。还要注意，玻璃底部不要沾上油渍，石灰及其它溶剂，因为会对中空玻璃的第二道密封胶都会产生不同程度的侵蚀作用，从而影响中空玻璃的密封性能。
性能参数
中空玻璃的性能参数主要包括隔热性能、隔音性能、密封性能、安全性、抗压性能、抗拉强度、光学性能等。
隔热性能
中空玻璃的隔热性能主要取决于中空层的厚度和气体种类。中空层越厚，隔热性能越好，同时中空层的气体种类也会影响隔热性能。例如，使用惰性气体如氦气可以提高中空玻璃的隔热性能。
隔音性能
中空玻璃的隔音性能主要取决于玻璃厚度、中空层的厚度和气体种类。玻璃厚度越厚，隔音性能越好，同时中空层厚度和气体种类也会影响隔音性能。例如，使用较宽的中空层间距可以提高中空玻璃的隔音性能，而使用惰性气体可以提高中空玻璃的隔音性能。
密封性能
中空玻璃的密封性能是保证其性能稳定和持久的关键因素之一。如果密封性能不好，中空玻璃内部的气体会泄漏，导致其性能下降。因此，中空玻璃的生产过程中需要注意密封工艺和材料的选择。
安全性：中空玻璃的安全性是另一个重要的性能参数。由于中空玻璃的使用寿命较长，因此需要考虑到在使用过程中可能会遇到的各种安全问题。例如，中空玻璃在使用过程中需要承受风压、雪压等外部压力，同时还需要考虑到玻璃破碎后对人体的伤害等问题。
抗压性能
中空玻璃的抗压能力主要取决于玻璃的厚度和边缘处理方式。一般来说，玻璃越厚，抗压能力越强。此外，中空玻璃的边缘处理方式也会影响其抗压能力。经过精良的边缘处理，可以增强中空玻璃的抗压能力，使其在承受较大压力时不易破碎。
抗拉强度
中空玻璃的抗拉强度也是其重要的性能参数之一。抗拉强度是指中空玻璃在受到拉伸力时的最大承载能力。一般来说，中空玻璃的抗拉强度比普通玻璃要高，但仍然需要注意其抗拉强度是否满足使用要求。
光学性能
中空玻璃的光学性能也是其重要的性能参数之一。主要包括透光率、反射率和吸收率等指标。一般来说，中空玻璃的透光率较高，反射率和吸收率较低，因此具有较好的光学性能。但是，如果中空玻璃的内表面出现雾气或者污染，就会影响其光学性能。
应用领域
中空玻璃的应用领域广泛，以下是一些主要的应用领域：
发展趋势
中空玻璃作为一种高效的隔热、隔音、节能材料，未来发展趋势主要体现在以下几个方面：
相关标准
中空玻璃的标准主要包括以下几方面：
参考资料
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中空隔热玻璃专利技术分析.中国知网.2023-12-02
> 中空玻璃主要用途有哪些 装中空玻璃窗有什么好处.中国玻璃网.2023-12-02
中空玻璃用途在哪些领域?.江西耀发玻璃有限公司.2023-12-05
中空玻璃的节能原理及发展现状.中国知网.2023-12-02
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