【中玻網(wǎng)】汽車安全玻璃的起源與發(fā)展:
　　
　　20世紀(jì)初，美國的亨利·福特和歐洲的奔馳相繼發(fā)明了汽車，較初的汽車如同馬車一樣，沒有窗只有車篷，但是由于汽車速度比馬車快得多，必須設(shè)置風(fēng)擋玻璃。自1909年，亨利·福特初次在T型車上使用玻璃作為風(fēng)擋材料以來，
　　
　　到20世紀(jì)20年代末，所有的汽車都裝上了風(fēng)擋玻璃，主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃和普通無機玻璃。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃主要是丙烯酸酯類和聚酯類，硬度低，容易磨損和劃傷，容易老化變形，其應(yīng)用受到很大的限制。而普通平板玻璃強度低、脆性大、碎片有鋒利的邊角，安全性能差。隨著玻璃深加工技術(shù)的發(fā)展，逐漸被鋼化玻璃和夾層玻璃所取代。
　　
　　1927年，福特采用硝酸纖維素夾層玻璃作為前窗；1928年，凱迪拉克(Ca—dillac)汽車安全玻璃全部采用夾層玻璃用于前窗、側(cè)窗和后窗。同年，PPG公司以醋酸纖維素取代硝酸纖維素生產(chǎn)夾層玻璃。
　　
　　20世紀(jì)50年代初，美國較早采用曲面鋼化玻璃作為汽車前風(fēng)擋玻璃。整塊曲面鋼化玻璃視野開闊，外形美觀。但是鋼化玻璃內(nèi)部存在非常大的應(yīng)力，許多因素都會導(dǎo)致其在瞬間炸裂。在汽車前風(fēng)擋使用中，一旦玻璃破碎，不能保證駕駛員的視野，以至于不能及時采取剎車措施，導(dǎo)致二次事故的發(fā)生，而且小顆粒碎片將對眼睛造成嚴(yán)重的傷害。
　　
　　1961年玻璃區(qū)域鋼化技術(shù)問世，日本、美國、聯(lián)邦德國等陸續(xù)開始生產(chǎn)區(qū)域鋼化玻璃。利用區(qū)域鋼化技術(shù)可在風(fēng)擋的駕駛員主視區(qū)域和周邊區(qū)域分別形成不同的鋼化程度，主視區(qū)域鋼化程度降低，破碎后碎片非常大，因此能保證視線，避免二次事故的發(fā)生。但碎片非常大，并且可能還會有銳利的邊角，導(dǎo)致鋼化玻璃的安全系數(shù)有所降低。
　　
　　到60年代中期，英國等國家又研制了碎片呈蜂窩狀分布的，即非均勻分布的區(qū)域鋼化玻璃。這種鋼化玻璃碎片大小間隔交替分布，碎片的分布基本與沖擊點的位置無關(guān)，玻璃破碎后的失透現(xiàn)象有所改善，碎片沒有尖銳的邊角。
　　
　　進(jìn)入20世紀(jì)60年代中后期，主要發(fā)達(dá)國家的國民經(jīng)濟高速發(fā)展，汽車產(chǎn)量和速度大幅度提高，車禍也隨著增多，這就需要使用更安全的風(fēng)擋玻璃。
　　
　　早先用PVB膠片生產(chǎn)的夾層玻璃，內(nèi)外兩層玻璃均采用普通平板玻璃，膠片層的厚度較薄，只有0．38mm，而且膠片與玻璃間的黏結(jié)力特別大，其黏結(jié)強度甚至超過了玻璃本身的強度，顯現(xiàn)不出膠片層的彈性與塑性，夾層玻璃在厚度方向上呈現(xiàn)出脆性，在受到猛烈撞擊時，玻璃有時被擊穿。
　　
　　20世紀(jì)60年代，美國和原西德研制成功一種高抗穿透性夾層玻璃，簡稱HPR(HighpenetrationResistanee)，并由美國杜邦公司在1960年取得專利權(quán)。HPR夾層玻璃內(nèi)層采用厚度為1．78～2ram的化學(xué)鋼化玻璃，中間膠片層厚度從0．38ram增加到0．76ram，其成分也作了調(diào)整，并降低了增塑劑的用量，使其與玻璃的黏結(jié)強度降低到合理的水平；外層仍采用普通玻璃，厚度為2．6mm。HPR夾層玻璃集中了化學(xué)鋼化玻璃抗彎強度高和改良過的PVB膠片抗沖擊性能好兩方面的優(yōu)點，整體安全性能超過了普通夾層玻璃。英國在1970年研制成功一種新型夾層玻璃，內(nèi)、外兩層玻璃層玻璃都是2．3ram厚的熱鋼化玻璃，內(nèi)層玻璃鋼化程度較高，中間PVB膠片層厚度為0．8mm。
　　
　　這些強度夾層玻璃用于汽車工業(yè)，能有效避免車禍或緊急剎車時乘員頭部穿出窗外的掉首事故，亦可用作某些類型飛機的風(fēng)擋。20世紀(jì)70年代，在保證安全性的前提下，出現(xiàn)了許多汽車玻璃的新品種。如印刷陶瓷電熱玻璃、吸熱鋼化玻璃、電熱絲夾層玻璃、遮陽夾層玻璃、導(dǎo)電膜夾層玻璃、頂篷玻璃、防彈玻璃、貼膜夾層玻璃、玻璃一塑料安全裝配玻璃材料等。汽車安全玻璃的顏色也逐漸發(fā)生變化，較初以無色透明為主，后來為了減輕司機眼睛疲勞，法國圣哥班公司采用青銅色玻璃，隨后，其他各國也普遍采用青銅色玻璃，日本采用藍(lán)色兼有無色透明玻璃，美國則以綠色為主。
　　
　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車外形設(shè)計越來越流線型化，不僅使車身流暢美觀，而且根據(jù)空氣動力學(xué)的原理，流線型設(shè)計的汽車在高速行駛時可以減少行駛阻力，降低汽車的內(nèi)部噪聲，減少油耗提高經(jīng)濟性。流線型的設(shè)計要求大量采用曲面、彎曲和深彎的玻璃，汽車玻璃的安裝角(汽車玻璃面和垂直方向的夾角)加大，據(jù)統(tǒng)計近幾年國外汽車安全玻璃的安裝角以每年6。的速度遞增，較新型的汽車，其前風(fēng)窗玻璃的安裝角已達(dá)65�！�68。后風(fēng)窗玻璃的安裝角也在不斷增加。大的安裝角固然
　　
　　符合了流線型設(shè)計的要求，但它同時也使汽車安全玻璃的面積加大，縱向曲率半徑減少和光學(xué)性能惡化，從而增加了汽車安全玻璃的制造難度。因此，各種玻璃彎曲成型技術(shù)層出不窮。
　　
　　從舒適性的角度來看，汽車安全玻璃面積和安裝角的增加將直接影響到乘員的舒適性。大面積的玻璃使太陽熱射透過量增加，導(dǎo)致車內(nèi)溫度上升。同時出于安全角度的考慮，許多國家對汽車玻璃的可見光透光度均有強制性的要求，如美國、日本和中國要求前風(fēng)窗的可見光透光度不小于70％，而歐洲則要求大于75％。
　　
　　為了保證足夠的可見光透光度又能很好地控制熱輻射，研制開發(fā)了熱反射玻璃和吸熱玻璃。20世紀(jì)八九十年代，高等轎車多采用熱反射膜玻璃作為風(fēng)擋玻璃。由于玻璃表面涂覆著金屬氧化層，電磁波不能透過，給車內(nèi)使用移動電話和收看電視帶來不便。
　　
　　日本開發(fā)了一種側(cè)窗玻璃，表面鍍有熱反射膜，降低熱反射性能的同時還可以透過電磁波，在車內(nèi)打電話、收看電視完全不受影響。也有汽車上使用貼膜的辦法來減少日光的照射，這種塑料膜粘貼的效果往往不理想，而且耐磨性差。因為吸熱玻璃和熱反射玻璃無法對不同波長的光進(jìn)行有選擇的吸收和反射，它們只能單純的反射太陽光而不能保留可見光透光度，因此可見光透光度小于70％的吸熱玻璃和熱反射玻璃不能使用在前風(fēng)窗上。
　　
　　現(xiàn)在一些轎車外面設(shè)有拉桿天線，供車載電話、電視使用。在夾層玻璃中間嵌入無線電電路或在玻璃表面鍍一層透明導(dǎo)電膜，也能起到天線的作用。不僅可以清理因風(fēng)吹動天線而造成的噪聲，而且轎車的外形也變得美觀流暢，清洗車身更加方便。
　　
　　還有一種屏顯玻璃(HuD)，是在汽車上安裝具有影像顯示功能的風(fēng)擋玻璃，利用紅外線映像系統(tǒng)將行車路線、油量、里程表和一段距離內(nèi)的交通狀況及其他圖表資料等從儀表板上投影到風(fēng)擋玻璃上，駕駛員可以及時了解各種信息，即使在霧天也能正常駕駛。
　　
　　國內(nèi)外開發(fā)了一種防水汽車安全玻璃，這種玻璃的表面上涂覆了一層化學(xué)耐久性好的含氟薄膜。含氟薄膜不會影響玻璃原來的顏色與光澤，有效壽命達(dá)3～5年。在汽車行駛過程中，落到玻璃表面上的水滴會在風(fēng)壓的作用下迅速滾落，車內(nèi)的人像和物像不會映射到風(fēng)擋玻璃上而影響到司機的視線。
　　
　　前風(fēng)玻璃窗在安裝角加大的情況下，會使玻璃對太陽光的反射效應(yīng)增強，光線被玻璃反射后，固然減少了對車內(nèi)熱輻射，但同時也使可見光透光度降低，而且玻璃內(nèi)側(cè)的反射率加大會使駕駛儀表盤上的一些光亮物品映射到玻璃上，從而干擾司機的正常視線。因此，在玻璃上鍍硅一鈦系多層結(jié)構(gòu)的增透膜，減少玻璃的反射光，使得司機的視野更加清晰明了。
　　
　　在夾層玻璃或鋼化玻璃表面涂覆一層含堿性成分的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系薄膜，可制成防霧玻璃。水在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系膜表面能均勻攤開成膜，不會結(jié)露成霧。在玻璃中嵌入電熱絲，或在玻璃表面印刷上電聯(lián)絡(luò)方式，或鍍上透明導(dǎo)電膜，通電發(fā)熱，也可除去汽車玻璃內(nèi)的霧氣和外側(cè)的霜雪。在夾層玻璃中設(shè)置警報驅(qū)動裝置，一旦玻璃遭遇破壞，可立即發(fā)出啟動緊急信號信號。
　　
　　自20世紀(jì)80年代以來頻頻爆發(fā)的能源危機，使汽車設(shè)計師們更加注重汽車的節(jié)能性能。玻璃在汽車上的大面積使用，已使其平均每輛的裝車面積從80年代的2．7m2，發(fā)展到今天的4．Om2。按2．59／cm2的玻璃密度計算，玻璃厚度每減少lmm，每輛車的總重量可減輕lOkg，因此在保證必要的強度條件下，汽車安全玻璃的設(shè)計趨勢是薄型化和輕量化。
　　
　　雖然汽車安全玻璃面積在增加，但當(dāng)今的技術(shù)允許玻璃制造者能夠減小玻璃的厚度，降低玻璃的重量。利用各種物理和化學(xué)的方法，已能成功地生產(chǎn)3mm或更薄的鋼化玻璃。