车用安全玻璃发展趋势分析
时间：2022-12-04 12:50:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
秦 杰 孟 欣 李晨辉
(中国建筑材料工业规划研究院，北京 100035)
车用安全玻璃是对于行驶车辆来说十分重要的安全组件，具有为驾驶员提供视野、屏幕显示、保障其行车安全性、运输稳定性等重要功能，同时还集成了防水、抗尘、耐热及隔音等功能。本文研究对象为汽车、列车车用玻璃，由于其他特殊车辆或特种车辆应用领域狭窄，产能较低故不再探究。
1.1 主要品种与用途
汽车安全玻璃系统分为夹层玻璃、区域钢化玻璃、中空安全玻璃、钢化玻璃和塑玻复合材料五个种类，主要品种和用途见表1。
表1 汽车安全玻璃基本种类、应用部位、用途与性能优缺点
1.2 主要性能要求
汽车安全玻璃要求较好的光、力学物理特性，同时具备耐磨、耐热、安全、密封和隔音特性，以保障乘员的驾驶和乘坐安全故而称为汽车安全玻璃。性能与实验要求如表2所示。
1.3 发展趋势
1.3.1 汽车玻璃用量不断增加
随汽车不断发展车用玻璃面积呈不断增加的曲线趋势，单车玻璃面积可以占据单车表面积的1/3以上。一是造型需求。近代汽车流线造型变革造成3度/年倾斜角度增加[3]，在新能源车辆上体现更加充分。二是美观与功能需求。如装饰性玻璃、车灯玻璃、汽车座椅屏幕玻璃、智能化中控显示屏玻璃、液晶仪表盘玻璃尺寸日益增大以及新一代全景天窗应用、全玻璃座舱概念等。
1.3.2 汽车玻璃朝着轻量化方向发展
玻璃轻量化主要是降低玻璃厚度，采用弯钢化、夹层加工、PVB胶片、智能薄切等手段不断提升性能指标，在满足基本性能情况下，玻璃厚度逐渐降低。汽车玻璃每减薄0.1mm，质量约减轻0.6kg～0.75kg[3]。
1.3.3 汽车玻璃朝着集成智能化、绿色低碳化和高度安全化发展
汽车玻璃性能的未来方向将是集成智能化、绿色低碳化和高度安全化。智能化汽车玻璃与电子元件集合起来，提供全方位信息显示，可控调光等功能，目前以及开始在高端概念车型上应用。
突出绿色低碳特性。通过采用精确的镀膜、贴膜、涂层技术及产品，通过中空隔音/隔热/抗红外线玻璃等特性减少能耗，通过夹层式太阳能电池吸聚、储存太阳能，降低油耗、低碳减排。
表2 汽车安全玻璃主要性能要求与试验标准分类
表3 轿车平均玻璃面积变化(平方米)[6]
表4 汽车玻璃厚度变化
提升驾驶员安全感。电加热玻璃可以有效地促进降雨、冰雹、雾珠、霜冻等融化滑落，保证汽车驾乘者视线不会受到天气的影响；
防眩玻璃通过减少高速移动物体对视觉压迫，玻璃可以调光、电致变色功能，保障驾驶员眼球舒适、缓解视觉疲劳；
使用全面的钢化、区域式钢化、中空夹层、塑玻复合材料等技术，还具有抗穿透、耐风压的特点，除此以外还要保证驾乘人员和营救人员可以轻松破窗逃生。
2.1 主要品种与用途
我国对于高速列车的基本底线速度是200km/h，和谐号的底线速度是300km/h。随着未来列车速度的不断提高，对玻璃性能要求也越来越高。高速列车玻璃按照应用部位可分为风挡玻璃和高速列车侧窗玻璃，按生产加工工艺技术分类可分为塑玻复合材料系统和多功能中空玻璃系统。如下表5所示。
2.2 主要性能要求
列车安全玻璃要求具有良好的光、力学物理特性，还有耐热性、耐辐照性、抗冲击性、抗穿透性和加速耐久性等，以保障驾乘人员的人身安全。
铁道车辆用安全玻璃要满足各项功能和整车外形要求，应用于安全玻璃的不同试验项目、检测方法、主要性能参数应符合表6相应条款规定。
表5 高速列车安全玻璃分类及性能优缺点
表6 不同种类列车安全玻璃试验项目性能要求及试验条款
2.3 未来发展趋势
2.3.1 列车玻璃用量不断增加
2017-2020年中国动车组及铁路动车保有量逐年增加，见表7。由于近年来不断新建高速铁路、新增动车组及动车数量，可以预测新车玻璃用量、列车玻璃破损替换需求也将随之增加。
表7 2017-2025中国动车组及铁路动车保有量变化预测
2.3.2 列车玻璃朝着智能舒适化、高度性能化和高度安全化发展
目前，世界上第一台高温超导磁悬浮样机已经试车，设计运行时速620km/h，未来如果在真空管道环境下，理论时速可达1 000km/h。因此我国高速列车安全玻璃的发展趋势主要有以下几方面：
(1)更好的光学性能，保障千公里时速下列车的透光及透视性能，防眩晕、高透光率、保证视野及安全。
(2)车窗玻璃本身具有极好的真空流体动力学抗震性能，更强的抗冲击性、抗穿透性、抗压力波等性能。
(3)更好的绝热隔音性能，需要保障千公里时速下列车(尤其是低温和真空时)绝热性能和隔音效果。
(4)更好的耐候性，抗老化性、耐久性。
(5)玻璃轻量化、易加工、易修复。
(6)玻璃智能化显像和互动功能。装配智能车窗卫星系统和车窗显示屏幕娱乐系统。
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