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汽車玻璃安全性檢測

文檔作者：周琦文檔來源：貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月10日
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建材與裝飾2013 年9月
汽車玻璃安全性檢測
周琦
（貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院貴州貴陽550000）
摘要：玻璃鋼化分為熱鋼化（即物理鋼化）與化學(xué)鋼化，化學(xué)鋼化玻璃一般不單獨(dú)使用，而是作為玻璃原片生產(chǎn)夾層玻
璃，汽車上的鋼化玻璃一般都通過熱鋼化方法進(jìn)行生產(chǎn)。熱鋼化玻璃的生產(chǎn)工藝比較簡單，是將原片玻璃（普通平板玻璃）加
熱到接近軟化溫度后急劇冷卻，從而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的高強(qiáng)度玻璃。汽車玻璃的安全性對于汽車安全行駛至關(guān)重要，本文以汽車
玻璃中最常使用的鋼化玻璃為例，重點(diǎn)分析了其安全性檢測內(nèi)容。
關(guān)鍵詞：汽車玻璃；鋼化玻璃；安全性檢測
中圖分類號：TN919.81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-0038（2013）26-0190-02
1 汽車安全玻璃
汽車安全玻璃是汽車被動安全設(shè)施之一，汽車玻璃必須滿足
以下安全因素：良好的視線、足夠的強(qiáng)度、意外事故時對乘員起
到保護(hù)作用。常見的汽車玻璃有以下幾種：調(diào)質(zhì)玻璃、局部調(diào)質(zhì)
玻璃、層壓玻璃。
調(diào)質(zhì)玻璃是將普通玻璃板加熱與淬火而成，使其內(nèi)部存有內(nèi)
應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力使玻璃具有很高的抵抗物理沖擊的能力。
這種抗力比普通玻璃高出4 倍。當(dāng)受到強(qiáng)大沖擊時，將碎成
粒狀，不致對人產(chǎn)生傷害。此外，由于經(jīng)過了熱處理，其耐溫度變
化的能力增強(qiáng)。一塊5mm 厚的普通玻璃，溫度變化大于70益就
會破裂。而一塊調(diào)質(zhì)玻璃約能承受170益的溫度變化。
局部調(diào)質(zhì)玻璃是調(diào)質(zhì)玻璃的一種，與調(diào)質(zhì)玻璃一樣堅(jiān)固。原
先開發(fā)來制造汽車的擋風(fēng)玻璃，當(dāng)它破裂時，會形成特殊形狀和
大小的碎片，以保證駕駛員的安全。
層壓玻璃是由兩塊普通玻璃膠合而成，中間夾有一層薄膜，
經(jīng)強(qiáng)力膠壓制而成。在破裂時中間夾的薄膜可以防止石塊或其
他飛擲物件穿透到另一面，亦能防止碎玻璃飛濺。層壓玻璃可以
保證駕駛所需之最小能見度。
除了以上三種玻璃外，具有其他特殊功能的汽車玻璃還有：
熱線印痕玻璃、著色玻璃等。它們共同的特點(diǎn)是透明度都達(dá)到或
大于70%。安裝很多車主都知道，車輛安全碰撞測試是檢測車輛
安全性能的主要手段，只有在車輛安全碰撞測試中達(dá)標(biāo)的汽車
產(chǎn)品才能投放市場。然而由于不同國家和地區(qū)采用的碰撞安全
標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致了對汽車安全性認(rèn)識和要求的差異。目前，歐洲
EuroNCAP、美國NHTSA、日本J-NCAP 并稱世界三大權(quán)威碰撞
安全評測機(jī)構(gòu)，每年各大汽車生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的新車都想方設(shè)法
要通過上述某一權(quán)威機(jī)構(gòu)測試。測試過程嚴(yán)格而且客觀，結(jié)果有
著非常高的公信力，各廠家為了拿到高分不遺余力。
2 鋼化玻璃
鋼化玻璃又稱強(qiáng)化玻璃，是一種特種玻璃，也是一種預(yù)應(yīng)
力玻璃，為提高玻璃的強(qiáng)度，通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻
璃表面形成均勻壓應(yīng)力，而內(nèi)部形成張應(yīng)力，玻璃承受外力時
首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，改善了玻璃抗拉強(qiáng)
度、抗彎和抗沖擊強(qiáng)度。方法是將普通退火玻璃先切割成要求
尺寸，然后加熱到接近的軟化點(diǎn)，再進(jìn)行快速均勻的冷卻而得
到。
3 汽車玻璃安全檢測
3.1 外觀檢驗(yàn)
條件：在自然光或500lx 光照度日光燈下，在距玻璃500mm
距離垂直正面觀察：
（1）玻璃正面觀察符合如下要求：玻璃表面不允許有明花、暗
花、拋光坑、裂紋、缺角、爆邊、劃傷、氣泡和原片發(fā)霉缺陷。正面
觀察看不到明顯的痕跡，特別不能有白劃；
（2）玻璃側(cè)面觀察符合以下要求：劃擦傷長度不能大于30mm、
寬度小于0.3mm、深度不超過0.05mm，每平方米不超過3處；任意兩
氣泡（氣泡直徑臆0.5mm）或雜質(zhì)的間距應(yīng)大于300mm，每平方米不
超過5個。
3.2 抗高低溫沖擊性試驗(yàn)
鋼化玻璃耐高低溫沖擊96h 內(nèi)不破碎。
取4 塊試樣進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)4 塊試樣全部未破碎認(rèn)為該項(xiàng)性能
合格。當(dāng)有2 塊以上不符合時，則認(rèn)為不合格。當(dāng)有1 塊不符合
時，重新追加1 塊試樣，如果它符合規(guī)定，則認(rèn)為該項(xiàng)性能合格。
當(dāng)有2 塊不符合時，則重新追加4 塊試樣，全部符合規(guī)定時則為
合格。
把鋼化玻璃放在高低溫循環(huán)箱里，做：低溫-20益試驗(yàn)15h，保
持在箱內(nèi)轉(zhuǎn)常溫9h，再轉(zhuǎn)高溫55益試驗(yàn)15h，按上述轉(zhuǎn)換次序交
替試驗(yàn)到24h、48h、72h、96h時、檢查材料是否有脹裂、破碎現(xiàn)象。
3.3 耐熱沖擊性能試驗(yàn)
鋼化玻璃耐100益溫度2h 不破碎；觀察試樣中產(chǎn)生的氣泡
和變色等其他缺陷，距非切割邊15mm，距切割邊25mm 或距可
能產(chǎn)生的任何裂紋10mm 內(nèi)的缺陷，不做考慮。
試驗(yàn)取4 塊試樣進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)4塊試樣全部符合規(guī)定時認(rèn)為
該項(xiàng)性能合格。當(dāng)有2 塊以上不符合時，則認(rèn)為不合格。當(dāng)有1
塊不符合時，重新追加1 塊試樣，如果它符合規(guī)定，則認(rèn)為該項(xiàng)
性能合格。當(dāng)有2 塊不符合時，則重新追加4 塊試樣，全部符合
規(guī)定時則為合格。
將尺寸為280mm伊415mm，厚度為3mm 的三塊試樣加熱至，
保溫2h，然后讓試樣自然冷卻至室溫。若安全玻璃的兩個外表面
均為無機(jī)材料，試驗(yàn)時可將試樣垂直浸人沸水中保溫至規(guī)定時
間。注意避免過分的熱沖擊。若試樣切自制品，則試樣的一邊應(yīng)
是制品一條邊的一部分7援4 耐長期低溫沖擊性能試驗(yàn)。鋼化玻璃
應(yīng)耐-20益溫度要求時間不破壞。正常批次檢驗(yàn)放置時間為24h
質(zhì)檢·研究
·190·
2013 年9月建材與裝飾
不破壞，新廠家送樣要求放置500h不破壞。
取4 塊試樣進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)4 塊試樣全部符合規(guī)定時認(rèn)為該項(xiàng)
性能合格。當(dāng)有2 塊以上不符合時，則認(rèn)為不合格。當(dāng)有1塊不
符合時，重新追加1 塊試樣，如果它符合規(guī)定，則認(rèn)為該項(xiàng)性能
合格。當(dāng)有2 塊不符合時，則重新追加4 塊試樣，全部符合規(guī)定
時則為合格。
將尺寸為280mm伊415mm，厚度為3mm 的四塊試樣同時放
在-20益低溫箱內(nèi)，正常批次檢驗(yàn)放置時間為24h，新廠家送樣要
求放置500h 不破壞。每24h檢查材料是否有脹裂、破碎現(xiàn)象。
3.4 抗沖擊性實(shí)驗(yàn)
鋼化玻璃從玻璃面幾何中心2.5m 高度處自由下落，無破裂。
取3 塊試樣進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)3 塊試樣全部符合規(guī)定時認(rèn)為該項(xiàng)性
能合格。當(dāng)有1 塊不符合時，重新追加1 塊試樣，如果它符合規(guī)
定，則認(rèn)為該項(xiàng)性能合格。
將尺寸為280mm伊415mm，厚度為3mm 的鋼化玻璃試樣面
板光面朝上自由平放在試驗(yàn)臺上，并用透明膠帶紙或其他方式
約束玻璃周邊，或在鋼化玻璃上覆蓋一層薄膜，以防止玻璃碎片
濺開。用質(zhì)量為219g，直徑55mm，表面光滑鋼球，從玻璃面幾何
中心2.5m 高度處自由下落后無破裂。
圖1 為鋼球從3m 處自由下落時沖擊破裂的玻璃碎片。
3.5 碎片試驗(yàn)
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，3mm 厚的鋼化玻璃的破碎后在任意
50mm伊50mm內(nèi)的碎片應(yīng)大于30 粒，4耀12mm 厚的鋼化玻璃的破
碎后在任意50mm伊50mm 內(nèi)的碎片應(yīng)大于40 粒，允許有少量長
條形碎片，其長度不超過75mm。長條形碎片的走向與玻璃邊緣
應(yīng)大致平行，如不平行，夾角不能超過45毅，如果有一項(xiàng)不達(dá)標(biāo)，
即為不合格產(chǎn)品。
將鋼化玻璃試樣自由平放在試驗(yàn)臺上，并用透明膠帶紙或其
他方式約束玻璃周邊，或在鋼化玻璃上覆蓋一層薄膜，以防止玻
璃碎片濺開。在試樣的最長邊中心線上距離周邊20mm 左右的位
置，用尖端曲率半徑為0.2mm依0.05mm 的小錘或沖頭進(jìn)行沖擊，
使試樣破碎，制品邊緣20mm 范圍內(nèi)及以沖擊點(diǎn)為圓心半徑
75mm 圓內(nèi)的碎片數(shù)不作檢查。保留碎片圖案的措施應(yīng)在沖擊后
10s后開始并且在沖擊后3min內(nèi)結(jié)束。
圖2 為碎片試驗(yàn)后的圖片，試驗(yàn)結(jié)果合格。
3.6 耐濕試驗(yàn)
將尺寸至少為300mm伊300mm 的三塊表面潔凈的試樣垂直
置于密閉的容器中歷時336h（二周），容器的溫度保持在50益士
2益，相對濕度為95依4%。在上述條件下試樣表面不應(yīng)產(chǎn)生任何
水汽凝結(jié)現(xiàn)象。
如果幾塊試樣同時試驗(yàn)，試樣之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)目障丁Ｒ乐?
容器頂板和壁面上的凝結(jié)水滴到試樣上。若試樣切自制品，則試
樣的一邊應(yīng)是制品的一條邊的一部分。
目視檢查試驗(yàn)前后試樣的外觀變化。即：材料間的脫膠現(xiàn)象。
按GB5137.2-2002 的規(guī)定檢查可見光透射比的降低。如有必要，
等完成試驗(yàn)后48h 再進(jìn)行評價。應(yīng)評價整塊試樣的變化情況。評
價時距非切割邊10mm或距切割邊15mm 范圍內(nèi)的變化情況不
予考慮。
3.7 透明玻璃應(yīng)力斑的檢驗(yàn)
對多塊鋼化玻璃進(jìn)行應(yīng)力斑比較，應(yīng)力斑較輕，質(zhì)量就越好，
目前國際上最先進(jìn)的技術(shù)也不能完全消除應(yīng)力斑，但可以減輕。
把透明鋼化玻璃放在某些特殊的自然光（或偏振光）條件下，
觀察鋼化玻璃的反射光，在室內(nèi)，可用太陽光燈代替太陽光以檢
驗(yàn)應(yīng)力斑。在試驗(yàn)中能夠看見玻璃表面存在明暗相間的條紋，這
種亮度不一致的條紋稱為應(yīng)力斑，通過對應(yīng)力斑進(jìn)行比較，應(yīng)力
斑較輕，質(zhì)量就越好。
實(shí)驗(yàn)示意如圖3。
4 結(jié)束語
汽車玻璃光學(xué)性能特性簡介汽車玻璃要求有很好的光學(xué)性
能，以保證駕駛員有良好的可見性，因此，要求作透光度試驗(yàn)、副
象偏離、光畸變、顏色識別試驗(yàn)等。它應(yīng)具有良好的耐磨性、耐熱
性、耐光性和耐溫性，裝到車身上使車身具有良好的密封性。因
此，汽車玻璃安全檢測十分重要。
參考文獻(xiàn)
[1]魯斌，朱培玉.汽車玻璃檢具的設(shè)計、加工與檢測.機(jī)床與液壓，2004
（11）.
[2]臧孟炎，雷周，尾田十八.汽車玻璃的靜力學(xué)特性和沖擊破壞現(xiàn)象.機(jī)
械工程學(xué)報，2009（2）.
[3]魏國.淺談汽車安全玻璃.湖北汽車，2000（3）.
收稿日期：2013-8-14
作者簡介：周琦（1963-），女，上海人，?？?，助理工程師，主要從
建材檢測工作。
圖1
圖2
圖3
質(zhì)檢·研究
·191·

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