汽车玻璃作为汽车的重要组成部分之一，承担着挡风、遮雨和采光的基本功能，而且也对汽车的外观和内在性能起着重要作用。纵观国内外，汽车玻璃主要朝着两个方向发展，其一是功能化，其二是增强安全性能。

汽车自问世以来，各项新技术层出不穷，节能降耗、绿色环保、动力强劲、乘坐舒适、安全可靠及外观优雅等成为人们追求的目标。汽车玻璃作为汽车内外交流的重要平台，40多年来几乎没有重大的变化，尤其是侧窗后窗玻璃，偶尔出现的变化仅仅由无色玻璃换成吸热的绿色玻璃，或用丝网印上图案，有时配有收音机天线等。随着人们对汽车在美观、舒适和环保等方面的要求越来越高，汽车玻璃正面临新的机遇和挑战。近几年来，在欧洲、美国和日本等主要汽车生产和使用地区，越来越多的变化开始出现在汽车玻璃上。

目前世界玻璃新技术均向能源、材料、环保、信息和生物等五大领域发展。在研发新技术方面，通过对玻璃产品进行表面和内在改性处理，使其更具备强度、节能、隔热、耐火、安全、阳光控制、隔声、自洁及环保等优异功能。功能化是汽车玻璃技术发展的一大趋势，防紫外线玻璃、减反射玻璃、导电玻璃、电磁屏蔽玻璃、变色玻璃、自洁玻璃和杀菌玻璃等各种功能玻璃已走入人们的视线，广泛应用于汽车风挡、侧窗和天窗等各个场合。

汽车安全玻璃是由玻璃原片二次加工而成的，主要有两种：夹层玻璃和钢化玻璃。汽车前风挡玻璃普遍采用夹层玻璃，除此之外一般为钢化玻璃。钢化玻璃是原片玻璃经过加热、吹冷风等工艺流程后生产出的。普通玻璃经“钢化”后，不但强度得到增加，而且内部结构也发生了变化。当遇有破坏性外力冲击造成玻璃破裂时，就不会形成锋利的刃口。夹层玻璃是由两层或两层以上玻璃胶合而成的。它之所以安全是由于在玻璃之间有一层PVB胶片，当玻璃碎裂时，PVB胶片会把玻璃碎片粘在一起，使玻璃碎片不致散落而伤人，并保证司机有一定的视野来处理紧急情况。另外，加入PVB胶片后的夹层玻璃的柔韧性和抗穿透能力增强了，这在一定程度上能防止司机在紧急刹车时由于惯性太大而将头部冲出车窗外。

功能化汽车玻璃

功能化汽车玻璃的研究是在现有汽车玻璃的基础上，增加节能隔热、防紫外线、憎水、电视接收、GPS全球定位系统接收等功能，使汽车整体更具人性化，增加乘坐的舒适性和实用性。这类产品有热反射风挡玻璃、吸热玻璃、憎水玻璃、HUD显示玻璃、隔音玻璃、电（光）致变色玻璃及天线玻璃等。

1、热反射前风挡夹层玻璃

目前汽车玻璃面积越来越大，因此透过汽车玻璃传递到车内的热量也相应增加。炎炎夏日，强烈的太阳光线照射使停放的汽车内部温度急剧升高，当人再次来到车内时往往酷热难挡。一般来说，热反射前风挡玻璃可以有效降低太阳能的透过率，降低空调能耗，无论停车还是行驶过程都可以有一个舒适的乘驾空间。一般来说，有三种方法来实现热反射夹层玻璃。

第一种，利用中间隔热膜的形式实现，如直接利用美国的SOUTH WALL开发的XIR膜或者利用隔热PVB膜等来实现，将红外热反射功能膜先镀在PET片材上，再将这种片材和PVB一起夹层在玻璃中间。其局限性是对于大面积深弯的制品不可能。

第二种，通过在玻璃表面镀热反射膜的方式实现。可以采用先热弯成形后镀膜的技术，再经合片与PVB胶合制成夹层玻璃，这种技术的牢固度不高，日后容易氧化变质，寿命周期有限，再则受到机器设备的限制，镀膜机的进口和出口锁不可能做得过大，做到大面积深弯也不太可能；或者是玻璃先镀膜后热弯的技术，利用在线热解镀膜技术或离线镀膜技术在浮法玻璃上镀制红外热反射膜，经过热弯、胶合及高压等工序完成，优点是膜层结合牢固，但在线镀膜的热功性能，如隔热、遮阳性能无法达到离线镀膜的指标，膜层品种色调单一。信义玻璃采用离线磁控溅射法在优质浮法玻璃上镀制可钢化的Low-E膜，然后再经热弯、合片及胶合等工序而制成热反射夹层玻璃，该方法可以实现膜层品种多样化，产品应用范围宽，加工尺寸、弯曲深度不受限制，膜层可以根据客户的要求进行设计等。

第三种，通过贴膜的方法。汽车4S美容店里有各种各样的隔热膜，采用后天贴膜也可以起到良好的隔热性能，不过存在牢固度不好、易被划伤及时间久了易脱膜等缺点，而且市面上的贴膜质量参差不齐，透光率可能达不到70%以上的要求，影响安全性能等。

2、吸热玻璃

太阳光主要由可见光、红外线和紫外线三部分组成。红外线的直接影响就是会造成车内气温上升，增加车载空调使用量，增加油耗；而紫外线的照射则会加速车内织物褪色、塑料部件老化，并给皮肤带来伤害。因此，人们迫切希望有这样一种玻璃材料，它既能保持良好的透光性，又能尽量减少阳光热辐射和紫外线的透过，超吸热玻璃便由此应运而生，如Solar绿玻（见图1），玻璃本体添加吸热离子Fe2O3的含量比普通绿玻（0.3%～0.5%）提高到0.8%左右，增强本体吸热能力，有效降低进入车内的红外线和紫外线透过率。

图1  Solar－X热反射夹层玻璃应用实例

目前，具有成本低、稳定性好、更有利于环保等特点的超吸热玻璃，在欧美发达国家已得到了广泛运用，几乎已成为中高档汽车的标准配置，甚至有些国家还对汽车使用超吸热玻璃有强制性的法规规定。在国内，也有越来越多的汽车生产厂家开始使用超吸热玻璃，如广州本田车型、奥迪A6已经全套采用超吸热玻璃。

3、憎水玻璃

汽车在雨天高速行驶中，雨水等会粘附在风挡玻璃或后视镜玻璃表面，严重影响驾驶员的视线，即使采用雨刮器，也会留有很多死角，而且对于侧面的前门玻璃、二门玻璃雨刮器就无能为力。对于前风挡玻璃，透视率、光洁度和保持雨天清晰的视野越来越受到车主重视。如果在汽车玻璃表面涂覆憎水性薄膜，雨滴将不会粘附于表面而呈圆珠状，靠自重或风力滚落于玻璃外，使玻璃表面保持干净透明状态，驾驶员的视野得到充分保证，汽车运行安全性能大大提高（见图2）。国外的保时捷和沃尔沃公司已率先在汽车前风挡玻璃上使用类似的憎水薄膜。

图2  憎水玻璃内视图

实现憎水性表面有两种途径，其一是涂覆烷氧基硅盐类、烷氧基聚合物、有机聚合物、石蜡和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；其二是使表面达到具有纳米级的微观凸凹表面，主要采用硅粒子与PTEF粒子的加入、腐蚀处理、有机气体的等离子聚合、金属表面的阳极氧化、添加升华材料、分相及冲压成形等方法。

目前憎水玻璃产品一般可以分为汽车原装憎水玻璃和后期的汽车4S店等的汽车美容产品。信义生产的憎水汽车玻璃，是通过把憎水液涂敷在玻璃的表面，在普通的驾驶条件下可以持续一年以上。时下汽车美容店的疏水型产品有日本快美特（carmate）公司的魔力CPS11玻璃驱水剂、喜世防水膜和Degussa系列产品等。日本TOKI株式会社成功研制的特种氟素玻璃防水镀膜，由深圳市美生伟业科技有限公司成功引入中国市场，防水、防油膜及防污的时效性可以达到6个月以上，而对于侧后挡玻璃可以保持一年以上。

4、HUD显示玻璃

HUD显示玻璃（Head-Up Display的缩写，见图3）是利用特殊的楔形投影PVB胶片经过高压胶合制成的特种夹层玻璃制品。HUD技术最初是用于军事用途，特别是用于战斗机上，从1988年开始用在汽车工业上。汽车前风挡玻璃上进行信息投影的仰视显示器（HUD）技术，是通过放置在仪表台上的发射器，将汽车的一些运行信息投射到玻璃上，成像在司机眼睛正前方2～3m的位置，正好在引擎盖的上方。司机不必把视线从路面移开去观察各种仪表了，大大提高了驾驶的安全性。

图3  HUD显示原理与应用实例

HUD的投影区域越大，显示的信息就越多。从阳光暴晒下到黑暗中，外部亮度的范围也非常大。HUD需要在任何亮度环境下都能使对比度保持在200：1以上。目前，这种技术存在的问题是影像在白天没有晚上那样清晰。另外，HUD必须能够在严酷的环境下使用这点来看，从极地附近地区的低温到中午沙漠的高温这样大范围的气温下也能够正常显示的技术。而且，提高汽车设计的自由度也需要新的显示器技术，随着前窗玻璃角度的改变，在玻璃上进行投影信息的HUD需要根据设计，改变规格及投影技术。目前有西门子、德尔科、宝马等多家公司在从事HUD技术的开发。

5、隔音玻璃

汽车在行驶过程中，乘客在车内会听到来自很多方面的噪声，如发动机、车轮与地面摩擦，汽车本身振动以及风噪等，普通的汽车玻璃能阻隔一部分的噪声，但是无法满足目前乘客对噪声舒适性的要求。隔音机理主要有两种：一是通过反射隔音，改变声音的传播方向，方向性的机械能量转化为无方向的能量；二是通过吸收噪声，将声音能量转化为热能的方式来降低噪声。隔音中间膜通过在两层普通中间膜中夹一层隔音芯层，当噪声通过隔音芯层时便可以损失掉一部分分贝，减轻噪声给人带来的不快感。在1000～4000Hz之间人们听觉最容易感觉到的范围内，隔音值最大可以提高5dB以上。利用隔音中间膜做成的夹层玻璃（2.1mm玻璃＋0.76mm隔音PVB膜＋2.1mm玻璃）可以获得33dB以上的隔音效果。
 
6、电（光）致变色汽车玻璃

电致变色玻璃，通过内嵌钨丝通电后，激发电致变色薄膜发生化学反应引起变色，可根据通过钨丝的电流强度改变自身的透明度，阻挡阳光中的紫外线和热量。这种玻璃可以根据周围环境的变化来相应地调节其透光度，可以增加乘坐的舒适性，更好地体现了良好的人文关怀。

光致变色玻璃是利用有机光致变色材料做成光致变色夹层、玻璃含卤化银等胶体光敏剂的玻璃，受到光照射就会变暗或着色，停止光照射又能恢复到原来的透明状态。

7、天线玻璃

玻璃上增加一定形状的导体，起到接收天线的作用，通常通过印刷银浆的方式实现，与普通鞭式天线相比，由于天线隐藏在玻璃上，因此也叫隐藏式天线。天线玻璃可以实现TV、FM、AM、GPS等信号的接受。

增强安全性能的汽车玻璃

多年来，汽车侧窗和后窗玻璃都是单片钢化玻璃。虽然钢化玻璃属于安全玻璃范畴，但对于汽车使用者而言仍然具有很多缺点，如钢化玻璃受到冲击时，玻碎颗粒仍然可能伤害乘客；钢化玻璃的易碎性，给窃贼可乘之机；单片的钢化玻璃对交通、噪声、风噪、紫外线的隔绝效果欠佳，增加行车能耗。在这样的情况下，诸如电加热除霜雾玻璃、热增强夹层玻璃、防盗报警玻璃、防弹玻璃、防伪玻璃和隐私玻璃等就陆续出现在人们的视野中。

1、电加热除霜雾玻璃

冬天启动或驾驶汽车时，前后风窗的雨刮器处很容易结冰，为确保在恶劣天气下的驾乘安全，电加热玻璃应运而生。根据电加热玻璃加热方式，主要分为银浆发热线加热、钨丝加热及导电膜加热等，如信义玻璃最近推出的防云纹干涉电热丝夹层玻璃和可电加热Low-E膜前风挡夹层玻璃。前者是将若干波纹型电热丝置于PVB的内部经高压胶合而成的夹层玻璃，它克服了直线型电热钨丝可能产生的云纹干涉，彻底杜绝了干涉条纹，提高了人们的视线观察效果，大大增强了驾驶安全性。另外，电热丝是通过机器埋藏在PVB内部的一定深度的位置，可以确保布丝的均匀性和加热的均匀性，预先布好波纹型电热丝的PVB胶片可像常规PVB保存方式那样搬动、堆放，随意移动而不会脱落，同时又保证了每根电热丝与汇流条的良好接触，防止断路或短路现象的发生，保障了加热的均匀性和产品的可靠性。后者是利用Low-E膜实现整片玻璃电加热或者通过断膜实现风挡玻璃下半部加热，加热均匀且升温快速，这种玻璃是集环保隔热、防紫外线、除霜雾等于一体的高性能汽车玻璃。

2、侧窗热增强夹层玻璃

随着社会贫富差距的增大，暴力抢劫事件呈上升趋势，窃贼打烂汽车前门玻璃偷窃事件时有发生。如何增强汽车玻璃的防范偷窃的安全性能，已成为车主关注的话题。对于一般的钢化玻璃，如果盗贼使用刚性尖冲击体砸玻璃窗，很容易造成大空洞，给盗贼造成机会；而使用普通夹层玻璃，由于构成夹层的两片玻璃只是退火过的热弯玻璃，强度有限，经常的推拉开闭产生的冲击力可能会造成玻璃破裂；而使用两片均经过半钢化热增强处理的玻璃与PVB中间膜胶合而成夹层玻璃，则可以承受窗户推拉和开闭所带来的冲击力，同时又具有抗一般小刚体的冲击作用，因此使用寿命和安全等级都有了大幅度提高。由于有了PVB膜，又可以将阳光中380nm以下波长的紫外线有效阻隔，可以减缓车内饰物等褪色。采用热增强薄夹层玻璃，窃贼使用一般工具在5min之内就很难砸开一个足够大的开口对车内财物进行盗窃，因此具有极佳的防盗抢的安全功能。目前，夹层增强玻璃在某些高档车中已成为标配（见图4）。

图4  夹层增强玻璃在某些高档车中已成为标配

3、防盗报警玻璃

这种玻璃由两块单面导电的玻璃粘合而成，即将两块玻璃导电的一侧面对面地粘在一起。因此，人们不会因为接触到导电部分而有触电的危险。该玻璃单侧的整个表面具有导电性，给玻璃通上微弱的电流后，一旦被打碎或裂开，其导电部分的面积就变小，电阻便增大。通过电流的微小变化能判断出电阻的变化，进而判断出玻璃是否出现了异常，一经确认，就会通过相关装置报警。无论是撬开门窗、打碎玻璃、划开窗纱网或是撬锁、钻锁、技术性开锁等非法入侵，报警探测器都将报警，而且不会产生误报或漏报。这种玻璃为多层结构，每层之间嵌有极细的金属丝，而金属丝与报警装置相连结，当玻璃被打破时，会立即响起警报声。

4、防弹玻璃

防弹玻璃是由多层玻璃和胶片叠合而成的特种夹层玻璃，总厚度一般在20mm以上，要求较高的防弹玻璃总厚度可以达到50mm以上。利用化学强化玻璃、PU膜和PC板在高温高压下形成复合增强玻璃，可以有效的降低总厚度，而性能更好，有利于降低整车质量，降低能耗，节能环保。一般来说，防弹效果与防弹玻璃的下述结构因素有关：

□ 防弹玻璃的总厚度与防弹效果成正比；

□ 防弹玻璃结构中的胶片厚度与防弹效果有关，如1.52mm胶片防弹效果优于使用 0.76mm胶片的防弹玻璃；

□ 玻璃强度与防弹效果有关，采用钢化玻璃制作的防弹玻璃，其防弹效果优于普通玻璃制作的防弹玻璃。防弹玻璃的使用安全效果主要有两个判断标准，第一是子弹不得贯穿，若子弹穿破而过即丧失了屏护作用、第二不能背面玻璃掉碴，因为碎碴的飞溅也可能伤及人身。