汽车安全玻璃漫谈 不经意间的发明造福全世界

汽车安全玻璃是被动安全的配置之一，但它却总是被人忽略。大家总感觉就是一块玻璃，怎么会影响安全呢？实际上玻璃的安全作用非常显着，发生车祸时往往玻璃破碎，如果因此伤及人员就会造成二次事故。所以，汽车玻璃不仅要提供良好的视线，还要达到足够的强度，同时又不能伤人。你知道汽车玻璃都分哪几种吗？哪种可靠性最好？本文将介绍汽车安全玻璃的两种主要应用：钢化玻璃和夹层玻璃。

 

安全玻璃是一种经剧烈振动或撞击不破碎，即使破碎也不易伤人的玻璃。用于汽车、飞机和特种建筑物的门窗。

钢化玻璃（Tempered glass/Reinforced glass） 表面具有压应力的玻璃，又称强化玻璃。采用钢化方法对玻璃进行增强，1874年始于法国。钢化玻璃属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性。

 

钢化玻璃是将玻璃均匀加热达软化温度时，用高速空气等冷却介质骤冷而制成的玻璃。这种玻璃表面存在有均匀的压应力，从而可提高玻璃的机械强度和抗热震性能。用空气作冷却介质时称钢化；用油类等液体作冷却介质时称液体钢化；用熔盐作冷却介质时称盐浴钢化。钢化玻璃的抗弯强度比未经处理的玻璃大3～5倍，可达150～250兆帕，热稳定性提高3～4倍，可经受200～250℃的温差急变，破碎时形成无尖锐棱角的颗粒，对人体伤害小，是最广泛使用的汽车安全玻璃。

 

当玻璃受外力破坏时，碎片会成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒，不易对人体造成严重的伤害。同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3～5倍，抗弯强度是普通玻璃的3～5倍。钢化玻璃具有良好的热稳定性，能承受的温差是普通玻璃的3倍，可承受300℃的温差变化。

 

从透光性来说，国家的法规要求车玻璃的透光度不能低于可见光照的70%，所以一般车玻璃是不允许有颜色的，一般都是透明，但不仅仅这个玻璃透光度要好，还有我们后期给车的前挡风贴膜的话，这个贴膜的透光度和车玻璃的透光度加在一起的透光度也是不能低于70%。另外，除了保证透光性，这个车玻璃遇到猛烈撞击容易碎裂，还要保证这个玻璃碎片不会伤害到我们车里的人员，所以，我们看到车发生事故的时候，车玻璃会碎一地的像玻璃球一样的玻璃碎渣，不会划伤人，也不会扎伤轮胎。

早在80多年前，玻璃已广泛安装在美国福特厂出产的T型车上，当时是用平板玻璃装在车厢的前端，使驾车者免除风吹雨打之苦。从这以后的几十年间，玻璃业逐步涉足汽车工业，创造了多种安全玻璃－夹层玻璃、钢化玻璃和区域钢化玻璃等品种，极大地改善了汽车玻璃的性能。下面就来说说夹层安全玻璃。

 

夹层玻璃是在两片或多片玻璃间夹以透明的聚乙烯醇缩丁醛胶片或其他胶合材料，经加热、加压胶合而成的复合玻璃制品。当受冲击时由于中间层有弹性，粘结力强，能提高抗冲击强度，破碎时其碎片不掉落、不飞溅，能有效地防止或减轻对人体的伤害。此外还可以利用吸热玻璃、热反射玻璃、颜色玻璃和导电膜玻璃等，制成特殊的夹层玻璃。

 

夹层玻璃作为一种安全玻璃在受到撞击破碎后，由于其两片普通玻璃中间夹的PVB膜的粘接作用，不会像普通玻璃破碎后产生锋利的碎片伤人。它的PVB中间膜所具备的隔音、控制阳光的性能又使之成为具备节能、环保功能的新型建材：使用夹层玻璃不仅可以隔绝可穿透普通玻璃的1000~2000赫兹的吻合噪声，而且它可以阻挡99%以上紫外线和吸收红外光谱中的热量。

说到夹层玻璃就不得不提一个人，他就是法国化学家——别涅狄克。有一天，报纸上的一篇新闻引起了他的注意。一辆小汽车在雾天撞在电线杆上。三个乘客一个当场死去，另外两个人被挡风玻璃碎片刺成重伤。玻璃易碎的特性大大增加了车祸伤亡的比重，这让别涅狄克突然想起了几年前的一次偶然的发现。

 

1903年的一天，别涅狄克还是像往常那样在打扫自己的实验室准备开始工作。一不小心，一个玻璃烧杯从三米多高的架子上摔到了地面上。原以为玻璃烧杯绝对会粉身碎骨，可是别涅狄克仔细一看，尽管壁面上布满了裂纹，玻璃碎片却粘在一起。后来，他想起来原来这个烧杯中曾经装过硝酸纤维溶液。硝酸溶液挥发干净后，瓶壁上留下一层薄膜。它就像皮子一样紧紧地贴在壁面上。

 

别涅狄克想到如果将硝酸纤维溶液用到汽车玻璃上，车里的人不是更安全吗？出于救人的目的，别涅狄克放弃了原本的工作，开始着手探索和制造这种打不碎的玻璃。后来这种玻璃被人们叫做夹层玻璃或安全玻璃，就是在两层普通玻璃的中间夹上一层透明的硝酸纤维素。今天这种夹层玻璃已经被被不易变色的聚乙烯醇缩丁醛胶片所取代。

 

说得直白一些，夹层玻璃是由两片或多片玻璃，之间夹了一层或多层有机聚合物中间膜，经过特殊的高温预压（或抽真空）及高温高压工艺处理后，使玻璃和中间膜永久粘合为一体的复合玻璃产品。常用的夹层玻璃中间膜有：PVB、SGP、EVA、PU等。

 

然而，最初汽车生产对别涅狄克的发明不太感兴趣，最先使用这种发明的反而是第一次世界大战时所生产的防毒面具。到了1936年改良使用聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl?butyral,?PVB)作为夹层后，夹层玻璃才在汽车上大行其道，之后更成为政府强制的安全标准。

 

作为承力的不同以及功能性不同，国内绝大部分车型的前风挡玻璃采用了夹层玻璃。当遇到碰击或者击碎的时候，玻璃会分裂成钝化的颗粒，而且在有夹层的区域玻璃碎颗粒会附着在夹层上不会脱落，其主要目的就是防止伤害到汽车内部的人员。

 

应该说，一百多年前一个不经意间的小发明，却给我们现在的生活带来了如此之大的变化，据不完全统计，汽车安全玻璃的出现使得交通事故伤亡率降低了近50%。谁也不会想到不起眼的玻璃也有如此大的学问，您觉得呢？