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什么原因导致中空玻璃密封失效?

现在市场上大部分中空玻璃是包含着灌装分子筛铝间隔条、丁基胶、二道密封系统组成的,这样配合组合成了中空玻璃。

随着中空玻璃的普及,玻璃存在的一些问题也逐渐暴露,在高空的情况下要应对一定的风压,同时加上室内外温度压力的差异,中空玻璃内的气体会经常的热胀冷缩,就会造成中空泵反应的加剧。对于大部分使用中空铝间隔条组成的中空密封系统而言就很容易出现密封失效的问题。而密封失效中空玻璃容易出现结露、中空铝条腐蚀、low-e膜层氧化、隔音性能下降问题。

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一.结露

1. 当玻璃密封失效,外界潮湿空气会进入空腔,导致干燥剂失效(干燥剂原本用于吸收空腔内水分),最终空腔内湿度升高,玻璃内侧结露。

2. 若中空玻璃表面温度低于室内空气的露点温度,室内水蒸气就会在玻璃内侧结露。

随着中空泵反应的下,密封出现失效,结露也不单单出现在室内内表面玻璃上,也会出现中空玻璃的内部。据不完全统计传统的中空玻璃的失效率在3%-5%,其中又有6成出现内部结露。


二. 中空铝条腐蚀

随着密封效果失效外界潮湿空气会进入空腔,而分子筛的吸附是有限的,随着时间推移,就会出现铝条表面泛白甚至变黑的腐蚀现象。


三. low-e膜层氧化

中空玻璃密封失效,外界水汽进入空腔,膜层长期暴露在湿度>60% 的环境中,水汽渗透至膜层表面引发氧化;


四. 隔音性能下降

中空玻璃密封失效导致玻璃间出现了缝隙,孔缝的增大的面积达到一定比例后,声音自然会通过孔隙传递,原有的隔音效果自然大打折扣。


中空铝隔条容易造成中空泵效应主要是两方面造成的

1. 铝条与玻璃膨胀系数差异大(铝 23.1 vs 玻璃 8.5×10⁻⁶/℃),温差变化时易因热胀冷缩产生附加应力,削弱抗风压性能

2. 铝条属于刚性材料,依靠高强度和刚度抵抗风压变形,但缺乏弹性缓冲


那如果避免或者减少这些问题呢

通过数据调查,我们发现暖便条的线性膨胀系数为8-10 ×10⁻⁶/℃(玻璃8.5~10×10⁻⁶/℃)应力匹配更优;其次暖边条(尤其是高分子类)为柔性材料,弹性模量仅为铝条的1/70~1/700柔性材料通过弹性形变吸收风压能量,减少玻璃边缘的应力突变,尤其适合风压波动大或地震频发地区;部分暖边条(如含金属芯的复合结构)通过 刚柔结合” 设计(外层高分子 + 内层金属骨架),兼顾弹性缓冲与支撑刚度。

高分子类暖边条试件在风压作用下表现出非线性变形,破坏形式多为密封胶剥离而非玻璃破裂,整体延性更好;

含金属芯的暖边条抗风压性能接近铝条,但应力分布更均匀,可通过增加金属芯厚度适配高风压需求(设计风压≥3.0 kPa)

根据数据分析,大家可以参考下面这个图,来选择不同的间隔条避免中空玻璃出现问题:


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抗风压性能的核心影响因素:铝条的刚性支撑适合对初始刚度要求高的场景,但需解决温差应力问题;暖边条的柔性缓冲更适合复杂环境(如温差大、风压波动频繁),但需通过结构设计(如复合金属芯)弥补刚度不足。


当然不同场景可以根据自己的情况来选择使用,低成本场景:仍可使用铝条,但建议采用折弯铝条(减少焊接应力)并搭配弹性密封胶;高性能需求:优先选择金属芯复合暖边条(如不锈钢芯 + 复合材料),其膨胀系数(≈10×10⁻⁶/℃)接近玻璃,且抗风压性能与铝条相当,同时兼具节能优势。

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