汽车玻璃的发展趋势探究

时间：2022-04-06 14:11:25 材料毕业论文我要投稿

汽车玻璃的发展趋势探究

　　玻璃,作为一种透明而漂亮的材料，不仅用于建筑物上，也大量地用于各种汽车的车窗上。接下来是小编给大家整理的有关汽车玻璃的发展趋势探究资料，欢迎大家阅读！

汽车玻璃的发展趋势探究

　　汽车玻璃的发展趋势探究篇1

　　汽车玻璃在加热炉内加热到接近软化温度，然后将玻璃迅速送入不同冷却强度的风栅中，对玻璃进行不均匀冷却，使玻璃主视区与周边区产生不同的应力，周边区处于风栅的强风位置，进行全钢化，此位置碎片好，钢化强度高，主视区处于风栅弱冷位置，碎片大、钢化强度低，用这种方法生产的玻璃就是区域钢化玻璃。

　　摘要：汽车玻璃是汽车中不可缺少的一部分。玻璃在汽车上的使用是很广泛的，占了汽车表面积的三分之一，汽车的玻璃主要是用在前面的挡风玻璃上，后面的挡风玻璃和门玻璃，天窗，前后视镜玻璃。汽车对汽车玻璃是有一定的要求的，汽车上面使用的玻璃应该是能够保护乘客的安全的，并且还应该具有防水，防尘以及耐热的性能，隔音方面也是选择玻璃的一个重要的因素。现在的汽车玻璃在材料上，性能上都在不断的发展，本篇文章就汽车玻璃的发展趋势进行探究。

　　关键词：汽车;发展;玻璃

　　汽车的广泛使用已经是这个时代的标志。作为人们日常生活的主要交通工具，汽车已经不能够离开人们的生活了。对于汽车而言，玻璃是汽车上使用较多的材料之一。玻璃的功能有很多，作为汽车主要的零件之一，玻璃也在随着汽车的发展不断完善其自身的性能。汽车玻璃的种类也在不断扩大。玻璃其自身的透明性，低廉的价格与成熟的加工工艺都是玻璃成为汽车主要元件的原因。现阶段汽车的发展非常迅猛，伴随着汽车的发展，汽车玻璃也有其自身的发展趋势。汽车玻璃未来的发展方向有很多方面，对汽车玻璃的完善也是未来主要发展的方向之一。下面就汽车玻璃的发展趋势展开说明。

　　一、汽车玻璃的品种与用途

　　汽车玻璃是需要具有各种不同性能的汽车零件。在不同的位置安装的玻璃所使用的品种与达到的用途都是有所不同的。汽车所使用的玻璃有很多的品种，主要有夹层玻璃，钢化玻璃。在位置上，前风窗玻璃一般以夹层钢化玻璃以及夹层区域钢化玻璃为主，安全玻璃的品种主要是夹层玻璃和钢化玻璃，而对于侧窗的玻璃和后风窗玻璃是以钢化玻璃和区域钢化玻璃为主。下面就分别介绍汽车安全玻璃的分类以及对性能的一些要求。

　　首先介绍使用在前风窗后窗的玻璃品种：夹层玻璃与防弹玻璃。对于这种玻璃的性能要求是需要玻璃与玻璃之间存在一层0.76mm厚的PVB胶片，目的是为了能够在玻璃发生破碎的时候，PVB胶片可以把破碎的玻璃粘在一起，这样可以防止玻璃的碎片伤到车里面人的安全，并且有一定的视野帮助司机来进行紧急情况的处理。

　　其次介绍被使用在侧窗，后风窗以及天窗中的钢化玻璃以及区域钢化玻璃。对于钢化玻璃以及区域钢化玻璃的性能要求分别是玻璃在受到冲击发生破碎时，整块的玻璃会被分裂成很多带有钝边的细小碎块，这样会减少碎块对乘坐人员的伤害。而区域钢化玻璃的性能要求是在受到冲击破裂的时候，玻璃上面的裂纹会保持其清晰程度，避免玻璃破碎导致司机的视野受到影响。

　　侧窗的玻璃品种一般都是中空的安全玻璃，使用这种玻璃是为了保证玻璃起到隔音，隔热以及隔声的性能，在汽车受到冲击的时候，会有效的进行阻隔，耐冲击的性能非常好。

　　使用在前风窗和侧窗中的增反射安全玻璃也是汽车玻璃常用的品种之一。使用这个品种的玻璃是为了减少太阳光的投射，在玻璃上面涂上或者是镀上贴上折射率大于玻璃自身折射率的反射膜，保护车上的人员不受太阳的投射影响。

　　最后介绍屏显风窗玻璃以及塑玻复合玻璃。这两种玻璃的品种也是较为常见的汽车玻璃之一。对屏显风窗玻璃而言，有一个别称是HUD玻璃。这种玻璃是利用在风窗视区部分镀膜后，将车内仪表显示出的内容通过光学系统的反射，反射在正前方的风窗玻璃上面。而塑玻复合玻璃就是将玻璃与有机玻璃进行复合，将塑料的一面置于内侧，这样能够保证安全。

　　汽车玻璃主要的一个使用方面就是确保车内人员的安全，而除了对安全性能方面有要求以外，还需要有很多的附加方面的性能。在很多的车型上会用到具有电加热，调光等性能的玻璃，这些附加的性能可以将车内的舒适性就行提高，增加了玻璃的功能性。

　　二、汽车玻璃的发展趋势

　　汽车成为了人们生活中所不可或缺的一部分，汽车早已融入到了人们的生活当中，作为汽车上面主要的使用零件之一，汽车玻璃也在不断的进行发展，下面就探讨一下汽车玻璃的发展趋势。

　　(1)汽车玻璃的用量会不断增加

　　玻璃有很多的好处，它是透明的，有着成熟的加工工艺，在制造与成本方面也比高分子材料更加低廉与实惠。而且玻璃拥有除了安全性能以外其他的附加性能。由于玻璃的这些性能会使得玻璃在未来很长的时间内都不会被其他的透明材料所代替。随着时代的发展，汽车的产量每年都是在呈上升的趋势，汽车的制造技术在不断的提高，这就影响汽车玻璃的使用量也在不断的提高，在概念车中，玻璃是可以少量代替车身的材料的，当然这只能是在概念车中使用。玻璃用量的增加主要还是用在了乘用车的上面。尤其是在轿车与大型的客车上面。增大玻璃的用量主要是因为造型的需要与汽车外形美观与功能的需要。造型方面的需求，很多的汽车都是以流线型为主的，而流线型的造型每年都在以一定的倾斜角度增加，倾斜角度的增加就导致了玻璃的面积需要增大。对汽车外形的美观与功能方面的需求，玻璃可以对汽车进行装饰，现在很多的轿车都是全景天窗，这样就大大增加了玻璃的使用面积，不仅提高了汽车外观的美观性，还实现了汽车对于玻璃的功能性。

　　(2)汽车玻璃走向轻量化

　　汽车的发展趋势在逐渐走向轻量化，那么就需要不断减轻汽车玻璃的重量，玻璃的轻量化主要是通过降低玻璃的厚度来实现的。热弯钢化工艺与夹层工艺的不断完善，玻璃的安全性也在不断的进行着完善，满足了汽车对于安全方面的要求。减少玻璃的.厚度是在一定的前提下进行的，这个前提就是要满足各种标准性能的要求下才可以减少玻璃的厚度。玻璃的厚度减轻，有助于汽车轻量化的发展。

　　三、总结

　　汽车成为了人们日常生活中所必须的物品，不管是家用的小型轿车还是载客用的大型客车，又或者是载物货车，都是人们生活中的必须品。汽车的不断发展，使得汽车玻璃需要更好的完善自身的性能来提高汽车的使用效率。汽车玻璃是汽车中最常用的材料之一，其所具备的性能也是帮助汽车提高品质的主要因素。未来的汽车当中也不会缺少对玻璃的使用，所以未来汽车玻璃的发展前景非常可观，汽车玻璃在未来的发展方向会朝着轻量，安全，智能与安全的方向不断发展与完善。

　　汽车玻璃的发展趋势探究篇2

　　1、汽车玻璃的应用现状

　　汽车玻璃的面积约占汽车表面积的1/3。根据应用部位，汽车用玻璃主要包括前风挡玻璃、后风挡玻璃、门玻璃、天窗玻璃和前/后角窗玻璃等。

　　汽车玻璃要求具有良好的光学性能和力学性能，同时还要求具备耐磨性、耐热性、安全性、密封性和隔音性等性能，以保障乘员的驾驶和乘坐安全。汽车前/后风挡玻璃一般都做成整体一幅式的大曲面型，上、下、左、右都有一定的弧度。从空气动力学的角度而言，当车速超过100km/h时，迎面气流在流经曲面玻璃时可减少涡流和紊流，从而相应地减少车辆的空气阻力。同时，车窗框边与车身表面形成平滑过渡，使风挡玻璃与车身轮廓浑然一体，也有效地降低了整车的风阻系数。

　　(1)夹层玻璃

　　夹层玻璃是将一层或数层PVB（聚乙烯醇缩丁醛）树脂胶片夹在两片或多片玻璃原片之间，经加热、加压粘合而成的一种复合玻璃制品。常用的夹层玻璃一般有3层，。夹层玻璃具有很高的强度和韧性，抗碰撞能力强，安全可靠，透明度高。一旦破碎，内、外两层玻璃的碎片仍能粘结在PVB上，不会对人体造成伤害。PVB本身也具有较大的韧性，能吸收部分撞击能量，起到一定的缓冲作用，其承受高速冲击的强度要高于钢化玻璃。所以，前风挡玻璃多采用夹层玻璃，以对乘员起到安全保护的作用。

　　(2)钢化玻璃

　　钢化玻璃是将平板玻璃或浮法玻璃加热到软化点附近之后骤冷而制成的高强度玻璃。图4是碎裂的钢化玻璃和普通玻璃的对比。可以看出，与普通玻璃破碎以后形成的锋利尖角相比，钢化玻璃破碎以后形成的细碎颗粒，大大降低了对人体的伤害。但钢化玻璃在存放和使用时，由于“内应力”的作用容易发生“自爆”现象，而且经碰撞以后，产生的裂纹网过于稠密，使玻璃碎片容易掉落，增大了乘员受伤的风险，所以区域钢化玻璃应运而生。区域钢化玻璃通过采用特殊的热处理方法控制钢化玻璃碎片的大小、形状及其分布区域，以避免二次事故的发生。钢化玻璃多用于后风挡玻璃、门玻璃和天窗玻璃。

　　2、汽车玻璃的性能要求

　　汽车玻璃的性能要求主要包括光学性能、力学性能和环境性能等几方面。目前，各大国际组织和主机厂都制定了有关的检测标准。

　　2.1光学性能

　　光学性能包括光透射率、光畸变、副像偏离和颜色识别等。

　　(1)光透射率

　　光透射率是透过玻璃的光强度与入射光强度的比值。光透射率试验是为了测定安全玻璃是否具有一定的可见光透射比，根据GB9656的要求，光透射率应≥70％。

　　(2)光畸变

　　光畸变是由于玻璃表面存在的凹凸不平或局部光学不均匀性，使通过的光线产生偏离，从而使物像变形的现象。光畸变试验也叫斑马角试验，是检测光线通过玻璃以后的物像变形程度。如光畸变程度较大，则容易使驾驶员的眼睛产生疲劳，从而导致交通事故的发生。按照GB9656的要求，玻璃A区（按ECER43确定，下同）的光畸变最大值不能超过2′，B区的光畸变最大值不能超过6′。

　　(3)副像偏离

　　副像偏离是指副像偏离主像所形成的夹角。按GB9656的要求，玻璃A区的副像偏离最大不能超过15′，玻璃B区的副像偏离最大不能超过25′。

　　(4)颜色识别

　　颜色识别是透过前风挡玻璃的试验区域观察固定的颜色（通常采用白、黄、红、绿、蓝和琥珀6种颜色的标识板），判断所看到的颜色是否有变化，会不会影响驾驶员对颜色的判断。按照GB9656的要求，透过玻璃看到的颜色必须为原色。

　　2.2力学性能

　　力学性能主要包括抗磨性、人头模型撞击、抗穿透性和抗冲击性等。

　　(1)抗磨性

　　抗磨性是检验前风挡玻璃经过磨损后的雾度变化率，以确定玻璃是否具有某一最低限度的耐磨性。按照GB9656的要求，试验后的雾度变化应≤2％。

　　(2)人头模型撞击

　　人头模型撞击用来评价安全玻璃在钝物冲击下是否具有最低强度或粘结强度。试验要求试样必须被破坏，具体要求见GB9656。

　　(3)抗穿透性

　　抗穿透性试验目的是评价安全玻璃在钢球的冲击下是否能被穿透，具体要求见GB9656.

　　(4)抗冲击性

　　抗冲击性是为了确定安全玻璃在小钢球冲击下是否能够保持某一最低强度或粘结性能，具体要求见GB9656。

　　2.3环境性能

　　环境性能主要包括耐热性、耐湿性和耐辐照性等。

　　(1)耐热性

　　耐热性是检验安全玻璃在规定温度条件下放置一定时间后，观察其外观质量是否发生变化。要求在100℃的温度下保持2h，然后自然冷却到室温再进行评价。根据GB9565的要求，试样试验后不能有气泡和变色等缺陷产生。

　　(2)耐湿性

　　耐湿性是检验安全玻璃是否能够经受一定时间的大气湿气的作用。根据GB9656的要求，试样表面试验后不应产生任何水汽凝结现象，且经目视检查，玻璃外观不能有变化。

　　(3)耐辐照性

　　耐辐照性试验是为了检验安全玻璃经一定时间辐照后是否会出现明显的变色或透射比降低的现象。辐照光源可使用无臭氧石英管式中压水银蒸汽弧光灯或等效的辐照光源，辐照时间为100h。根据GB9656的要求，辐照后的透光率应≥70％，有的标准还要求辐照前、后的透射率之比≥95％。

　　3、汽车玻璃的发展趋势

　　3.1智能化的汽车玻璃

　　智能化汽车玻璃是通过对玻璃表面及其内部进行特殊处理，使玻璃具有自动显示、可控调光等功能。智能玻璃与相关电子元件配合使用的结果，使汽车的操控越来越简单，行驶安全性也越来越好，智能化汽车玻璃的研究和开发已经取得了一些成果，并在一些高端车型获得了应用。

　　HUD（HeadUpDisplay）是利用光学反射的原理，将重要的行车数据投射在前风挡玻璃上。HUD系统的基本架构包括两个部分：资料处理与影像显示。HUD抬头显示系统首先应用在飞行器上，后来逐渐应用到汽车前风挡玻璃上。

　　HUD抬头显示玻璃有如下优点。

　　a.驾驶员不必低头，就可以看到车辆的有关信息如车速、油耗和导航界面等），从而避免分散对前方道路的注意力。

　　b.驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节目光，避免了眼睛的疲劳。

　　3.1.2可调光的汽车玻璃

　　可调光的汽车玻璃能够根据外部光线强度的变化，用手动或自动方式改变玻璃的透明度，从而有效地降低能量透射率，为减少进入车内的太阳能开辟了新路。可调光玻璃技术主要有电致变色技术（EC）和液晶显示技术。

　　意大利菲亚特汽车公司的有关部门通过近5年时间的研究，已经将用PDLC柔性膜制成的液晶可调光玻璃用于风挡玻璃、后窗玻璃上。

　　3.2集成化汽车玻璃

　　单纯的汽车玻璃已经远远不能满足消费者的要求，越来越多的附件（如天线、各种电子元件、包边条和加热线等）被集成到玻璃上，可以实现接收信号、提供倒车影像、防水、防尘和加热等功能，又节省了车内空间。集成化汽车玻璃已经被越来越多各种车型所采用。

　　3.3多功能汽车玻璃

　　3.3.1无线电玻璃

　　无线电玻璃将车载收音机的天线集成在玻璃上。以前，车载收音机需要通过手拉或电动伸缩外露杆式天线接收信号。为了能在行驶过程中接收到必要的电波讯号，车身外部增加了很多附属凸出物，洗车或进出停车厂时很容易造成天线的损坏；另外，汽车在高速行驶时，天线与空气摩擦的风声也比较明显。在这种情况下，无线电玻璃应运而生。无线电玻璃有以下两种加工方式。

　　a.内嵌天线玻璃。在风挡玻璃中内嵌密封式天线。

　　b.印刷天线玻璃。将金属涂料印刷到玻璃（一般是后风窗）的内表面上），然后在玻璃成型炉中经650~700℃的高温烧结后，金属涂料就可以完全烧结在玻璃表面。印刷天线通过导线跟车内的信号放大器相连，可以接收FM/AM、电视信号、GPS信号。印刷天线的宽度一般为0.5mm左右。这种集成了天线的无线电玻璃通讯故障率低、接收信号更稳定，是今后的发展趋势，传统的拉杆式天线将很快会被完全取代。

　　3.3.2憎水玻璃

　　汽车在雨天行驶时，雨水会沾附在玻璃上而影响驾驶员的视线。虽然雨刮可以刮去前风挡玻璃上的雨水，但刮刷范围有限，且门玻璃和后风挡玻璃等无法清洁。由此，憎水玻璃应运而生。使玻璃表面具有憎水性能的方法有两种。

　　a.在玻璃表面涂覆烷氧基硅盐类、烷氧基聚合物、有机聚合物、石蜡或氟素化合物等低表面能物质，使玻璃表面具有较低的表面自由能。

　　b.使玻璃表面具有纳米级的微观凸凹表面。在憎水玻璃表面，水滴与玻璃的接触角能够达到110°以上，因而表现出非常好的憎水效果。金刚砂轮磨损试验表明，膜层的抗划伤性能和抗磨损性能较好，可以耐受风挡玻璃雨刷器的来回摩擦。

　　3.3.3隔音玻璃

　　隔音玻璃是一种能对声音起到一定屏蔽作用的玻璃产品，通常为双层或多层复合结构的夹层玻璃。夹层玻璃中间的膜层对声音传播的弱化起到了关键作用，这种膜层可以是以聚乙烯醇缩丁醛为主要成分的PVB中间膜。PVB玻璃可以有效阻挡1000~4000Hz的噪声。

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