车窗边缘的小黑点是干嘛的?

车窗边缘的小黑点是干嘛的?
车窗边缘的小黑点是干嘛的?

我们的玻璃车窗都是固定在金属窗框上,玻璃边缘和窗框紧密贴合。在炎热的夏天玻璃被暴晒后,周围的金属框温度就会升高从而膨胀,这样车窗爆炸的危险就会增大。

仔细观察就可以发现,黑点的大小并不相同,越靠汽车玻璃边缘的小黑点越大,越靠中心的点越小,其实这是一种过渡,能够缓冲热胀冷缩带来的应力,改变热量传递的速度,使车玻璃受热慢慢变得均匀,从而将玻璃炸裂的风险降到最低。

夏天烈日暴晒的时候,玻璃窗和金属框都会受热膨胀,但是玻璃和金属膨胀的程度却不同。相比于透光的玻璃,不透光的金属所吸收的阳光的能量更多,而且铁的比热容也小于玻璃,所以在同样环境下暴晒,金属窗框升温会比玻璃更明显。对于不同的材料,线膨胀系数 alpha_{l} 不同,钢铁的线膨胀系数要比玻璃的高。这样,暴晒时金属窗框的膨胀会比玻璃内部大,玻璃边缘在金属框的牵拉下随金属框一起膨胀。由于膨胀不均匀,玻璃中会产生应力,如果应力过大,就可能会导致玻璃碎裂。

相比于几乎完全透光的玻璃,完全不透光的黑点可以吸收更多热量,被暴晒时温度也会较高。因此最小的一排黑点可以让附近的玻璃膨胀程度略高于不贴黑点处的玻璃。随着黑点逐渐变大,玻璃温度也是逐渐变高,膨胀程度也缓慢增大,直到接近窗框处,膨胀的程度达到最大。这样就使得玻璃的温度是从边缘向中心逐渐降低的,有助于玻璃更加均匀的膨胀,防止玻璃内部应力过大造成车窗炸裂。

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