1汽車用玻璃的發(fā)展概況及性能要求
1.發(fā)展概況
汽車玻璃的功能已經(jīng)不僅僅是抵御風寒、防止雨水、塵土。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,汽車用玻璃的重要性不斷提高。汽車玻璃在汽車行駛中要給乘員提供良好的視野,在遇到突發(fā)性事故時不會傷害駕乘人員,還要求其輕量化和多功能化。
汽車玻璃已經(jīng)經(jīng)歷了由平板型向曲面型、普通型向強化型、全鋼化向局部鋼化、鋼化玻璃向夾層玻璃、三層向多層夾層、功能化玻璃等發(fā)展的過程。
2.汽車用玻璃的性能要求
、偻该餍 透光性良好而且透視的影像不產(chǎn)生變形。
、谀秃蛐 要求玻璃不會因為氣溫的變化而引起品質(zhì)的改變。
③機械強度 要求玻璃對風壓具有足夠的強度,有一定的抗沖擊或彎曲的能力。
、馨踩 車輛沖撞時不會傷害乘員。
、莩质庑 能要求高級轎車玻璃要求具有抗彈性、防爆性等。
2汽車用破璃的種類與特點
汽車用玻璃的基材必須是質(zhì)地優(yōu)良的浮法玻璃,其色調(diào)大體有無色透明玻璃、過渡藍色玻璃、過渡綠色玻璃、青銅色玻璃幾類。每輛汽車平均使用的玻璃約3m2,重30~50kg,約占汽車質(zhì)量的3%。
1.窗用平板破璃
生產(chǎn)窗用玻璃的原料主要是石英石、石灰石、白云石和純堿等.此外還需加入助熔劑、澄清劑、脫色劑,若制造彩色裝飾玻璃還需加入著色劑。
窗用平板玻璃具有良好的透光性能,包括有較好的透紫外線和紅外線的能力,有較高的化學穩(wěn)定性,能隔音、隔熱,抗壓強度較高;但抗拉及抗彎強度卻不高,特別是韌性差,抗沖擊力差,是典型的脆性材料。
這種玻璃曾廣泛用于在汽車以及船舶和火車等交通工具上做駕駛室風擋和門窗玻璃,由于極易造成人身傷害事故,已被逐步淘汰。
2.汽車常用玻璃
汽車上使用的玻璃都必須是安全玻璃。我國從1988年起已開始執(zhí)行汽車用安全玻璃國家標準。汽車用安全玻璃是由無機材料或無機與有機材料復合材料所構成的產(chǎn)品,應用于車輛時,可以減少車禍中嚴重傷人的危險。國標對其可見性、強度和耐磨性都有規(guī)定。
汽車常用玻璃主要有:夾層玻璃、鋼化玻璃、區(qū)域鋼化玻璃。
(1)夾層玻璃
夾層玻璃是由兩張或兩張以上的普通平板玻璃和鋼化玻璃,在其中間夾以彈性的透明塑料薄膜等,采用特殊工藝處理而制成的多層平板玻璃或彎形多層玻璃。它主要用于高層建筑的門窗、交通運輸工具的風窗、有特殊要求的門窗以及各種儀器、儀表、高壓電氣設備等防爆部位的窺視玻璃。
汽車用夾層安全玻璃通常由三層組成,即玻璃、中間的強膜、玻璃。兩側玻璃層的厚度各為2.0~3.0mm,中間的加強膜通常是由聚乙烯醇縮丁醛或聚甲基丙烯酸酯制成,膜厚為0.38~0.76mm。夾層玻璃的突出特點是具有較高的強度,同時熱穩(wěn)定性也比較好。由于中間夾層物質(zhì)的增強作用和粘結作用,當玻璃受到外力沖擊破壞時僅會產(chǎn)生輻射狀的裂紋而不致使碎片脫落或飛濺傷及乘員,屬于較為高級的安全玻璃。
聚丙烯醇縮丁醛制成的夾層玻璃的沖擊強度比其他的夾層玻璃要大好多倍,所以此種夾層玻璃使用量最多。
(2)鋼化玻璃
鋼化玻璃是指將玻璃加熱到軟化點附近然后驟冷的方法制成的玻璃。是采用平板玻璃或浮法玻璃經(jīng)過二次加工而成的高強度玻璃。按照加工方法的不同,分為物理鋼化玻璃和化學鋼化玻璃兩種類型,作為汽車玻璃的都是物理鋼化玻璃。物理鋼化又稱為淬火鋼化,是應用十分廣泛的一種鋼化玻璃,是將平板玻璃在加熱爐中加熱到650℃左右,經(jīng)過一段時間后,在處于軟化態(tài)但尚未變形的情況下,從爐中取出,然后氣冷淬火鋼化,使之迅速地、均勻地冷卻,當冷卻到室溫時,就形成了高強度的鋼化玻璃。
鋼化提高了玻璃的強度和熱穩(wěn)定性。鋼化玻璃具有比普通玻璃高得多的力學強度、抗沖擊性和熱穩(wěn)定性;一旦破碎時,碎片破成無數(shù)小塊,且無尖銳的棱角,不易傷人,增加了安全性。但如果發(fā)生事故,鋼化擋風玻璃呈蜘蛛網(wǎng)狀全面破碎,會嚴重影響駕駛員的視野,易導致二次事故。
鋼化玻璃主要裝在汽車的側面以及后窗上,通常其厚度為4mm。1978年后,美國已在轎車上試用3.2mm厚的鋼化玻璃。玻璃厚度減薄主要會引起安全性和隔音性能下降,鋼化困難,剛性下降,裝配時容易發(fā)生破裂。因此在選用時必須權衡安全性、實用性和經(jīng)濟性。
(3)區(qū)域鋼化玻璃
區(qū)域鋼化玻璃是分區(qū)域控制鋼化程序的鋼化玻璃;一旦破壞,總體上符合安全玻璃對所裂碎片的要求,同時提供一個不妨礙駕駛的視區(qū)。區(qū)域鋼化玻璃與全鋼化玻璃鋼化工藝的區(qū)別在于冷卻時氣流的強弱不同。
區(qū)域鋼化玻璃一般用于制作汽車的風擋玻璃。
3.汽車特種玻璃
(1)防爆、防彈玻璃
這是一種特制玻璃,具有較大的抗沖擊強度及透光性好、耐熱、耐寒等待點,當遇到爆炸或彈擊時,輕者玻璃可以完好無損,重者即使玻璃破裂,子彈亦不易穿透玻璃,碎片不會脫落傷人。主要用于重要人物及各國首腦所乘用的防彈車的玻璃。
(2)中空玻璃
是用膠粘法將雙層或多層平板玻璃粘接在一起,使玻璃之間形成中空的一種玻璃。由于中間充以干燥空氣,因而具有隔音、隔熱、保溫、不結霜、不產(chǎn)生凝結水以及吸收紫外光的作用,在高檔客車上有著十分廣泛的應用。
(3)防水玻璃
玻璃表面上涂覆了一層化學耐久性優(yōu)異的含氟薄膜。這種薄膜不會影響玻璃原來的顏色與光澤,有效壽命可達3~5年。在汽車行駛時,涂有薄膜的玻璃上落下的水滴會在風壓的作用下迅速滾落,車內(nèi)的人像和物像不會映射到風擋玻璃上而影響司機的視線。在夾層玻璃或鋼化玻璃表面涂覆一層堿性有機薄膜,可以制成防霧玻璃。因為水在這種薄膜上可以均勻展開成膜,不會結露而成霧,對在寒冷地區(qū)使用的車輛非常實用。