玻璃的门道 化整为零(2) 风挡的故事

　　[汽车之家 技术]  从诞生之初拘泥于马车造型的“钢铁怪兽”，到今天向着智能化、电动化发展的汽车，在这段岁月里，它身上很多的细节部件都发生了显著的变化，甚至有的消失不见。这次我们的主人公是这样一个从无到有，今天必不可少的部件——风挡玻璃。

　　汽车诞生至今超过百年，这个人类工业技术集大成的产物能一步步的走向今天，与单一个体的进化不无关系。从今天开始，我们就将视野聚焦到单一零部件，古往今来，从原始到现代，聊聊它们的故事——这就是我们的化整为零系列选题。

■ 帽子与风镜

　　熟悉奔驰品牌的朋友一定对那句“汽车的发明者”广告词感到不陌生，如果你翻过当时的照片会发现诞生初期的汽车实际上还不如马车结构复杂，驾乘者和车轮一样暴露在外。不难想象车辆行驶起来后，使用者的感受如何。

　　但随着内燃机技术的快速发展，汽车行驶的速度很快就与传统畜力车比肩了，相比于坐在车厢或趴在动物身上的乘客而言，全身直立乘坐在汽车上的使用者并不优雅。发型被吹乱只是小事儿，高速吹过的风让他们睁不开双眼，事故由此发生。

　　早期车辆时速与马车无法抗衡，甚至出现了马车与汽车赛跑的情况，但很快随着内燃机技术的发展，汽车让人们见到了机械的力量。1914年，布加迪的Type 17车型就已经可以达到110km/h的最高时速，这样的时速下不带风镜根本无法睁开双眼，更不要提准确观察路况了。

　　人类对速度的渴求是没有尽头的，汽车的发展过程充分验证了这个结论。人类发现汽车这个新兴事物拥有远超畜力的速度后，不断探求极限就成了那个时代贵族们的新消遣方式。在这个过程中，紧靠帽子与风镜已经无法很好阻止路面上的异物飞溅了，这催生着新部件的诞生。

■ 有色琉璃，无色玻璃

　　赛事运动的蓬勃发展催生着新技术的诞生，很快那些速度机器上出现了风挡，造型虽然各异，但作用都是阻挡飞溅的异物。不透明的挡板虽然能够起到阻挡作用，但是无疑会影响车手的视线，于是人们尝试在车上安装玻璃。

　　随着空气动力学研究的出现，汽车慢慢采用了封闭式车厢，玻璃的应用让车内空间显得更通透。数据显示上世纪50年代每台汽车的玻璃平均面积为2.2㎡，10年后的60年代使用面积在2.4㎡，之后延续了增长状态，使用面积从2.8㎡已经发展成为4㎡（截止2010年）。

■ 夹层玻璃出现

　　普通玻璃虽然满足了人们观察路面情况与阻挡异物的需求，但在很多交通事故中，都出现了车身变形导致玻璃破碎伤人的情况。既然单块玻璃强度不够无法满足需求，工程师自然而然的想到了“加量”的办法。

　　1910年前后的夹层玻璃是在两片玻璃之间添加骨胶、赛璐璐片等有机材料。1938年，美国工程师研制成了聚乙烯醇缩丁醛胶片，即PVB胶片。其对无机玻璃有很好粘结力，具有透明、耐热、耐寒、机械强度高等特性，是制造夹层玻璃用的最佳粘合材料，这也是应用得最广泛的中间膜材料。

■ 不满足老角色的新玻璃

　　现在一般的汽车玻璃采用硅玻璃，其中主要成份氧化硅含量超过70%，其余由氧化钠、氧化钙、镁等组成。制造过程中，材料会被加热到1500℃温度熔化，溶液通过1300℃左右的精练区时浇注到悬浮槽（液态锡）上，冷却到600℃左右，在此阶段形成平行的两面平面体，再通过冷却区域后形成玻璃并被切割成规定的尺寸，然后玻璃进一步加工成钢化玻璃（TSG）或夹层玻璃（LSG）。

　　除了这些传统的功能需求，新时代的车用玻璃也在向新方向发展，比如满足轻量化需求的有机玻璃。它是由高分子材料通过注塑、挤出或者浇注成型的方法，将塑料制品制成玻璃结构，其重量、韧性、强度都会优于无机玻璃。

　　整车技术的发展也让汽车从之前扮演的角色从交通工具，变成了移动平台。智能化以及之后出现的自动驾驶技术满足了人们获知更多信息的需求。风挡玻璃的角色也从最早的阻隔作用，变成了可以承载信息的“荧幕”。

全文总结：

　　作为工业产品之一的汽车，其发展变化很大程度上都是基于使用者需求改变出现的。车辆时速的快速增加满足了人类对速度的渴求，由此引发了异物飞溅的问题，这催生了风挡的出现。传统玻璃满足基本需求后，人们对玻璃自身安全又提出了更高要求。这最终促使了今天常见的夹层、钢化玻璃的出现。随着新时代的到来，它又成为了承载信息的荧幕。（文/图 汽车之家 唐朝）