輪胎補(bǔ)強(qiáng)劑_「碳黑」

• 內(nèi)容概述：碳黑的功能，汽車輪胎的色彩變化，黑色為什么成為主流。

「黑色輪胎」似乎在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)用�，除了輪胎和密封條的色彩高度一致，其他位置的色彩總會有非常多的選項(xiàng)，甚至連車窗使用的玻璃也會有一些細(xì)微的懸殊。那么輪胎為什么總會是黑色呢？原因在于天然橡膠需要“補(bǔ)強(qiáng)”，而理想的補(bǔ)強(qiáng)劑雖然有兩種，但黑色選項(xiàng)最佳選項(xiàng)哦。

補(bǔ)強(qiáng)概念

汽車輪胎廣義上屬于「橡膠制品」范疇，其主要材料是“天然橡膠”。然而這種材料作為整備質(zhì)量可高達(dá)2噸的普通乘用汽車輪胎主材，可以說其強(qiáng)度和耐磨性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到用戶要求的。

原因?yàn)橄鹉z是有機(jī)物，有C·H兩種源自構(gòu)成，然而這種物質(zhì)實(shí)際遠(yuǎn)沒有想象中的“密實(shí)”。成品的天然橡膠內(nèi)部就像是切糕一樣，其內(nèi)部空間實(shí)際有很多網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，類似于完全不規(guī)則的蜂巢概念。

這種結(jié)構(gòu)的橡膠打造輪胎會非常不耐用，因?yàn)槌錃廨喬ピ谛旭傊袝�頻繁的壓縮變形。所謂的變形本質(zhì)為橡膠分子鏈滑移，嚴(yán)重的變形可能直接撕扯斷裂分子鏈，于是輪胎的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就會很差，磨損也會很嚴(yán)重。想要讓輪胎的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠高，方式只能是通過某種物質(zhì)填充，并且與天然橡膠的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)融合。

在經(jīng)過長期的試驗(yàn)后最終找到了一種物質(zhì)：碳黑！這種有C原子為核心的物質(zhì)，其原子核有四個(gè)電子，這種特點(diǎn)決定了使用碳黑與天然橡膠混合，在混合硫化煉制的過程中可以與橡膠分子形成穩(wěn)固的分子鏈，利用橡膠分子空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包裹住碳黑，同時(shí)反向利用碳黑加強(qiáng)橡膠大分子鍵的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，說白了就是增加輪胎抗撕裂能力。

重點(diǎn)：汽車之所以能夠行駛是依靠輪胎的摩擦力，而摩擦的概念為物體表面分子碰撞（相互作用力）的結(jié)果，定向轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎就會產(chǎn)生定向作用力。路面的硬度非常之高，輪胎的硬度非常之低，所以分子的碰撞就會損耗（磨損）輪胎；天然橡膠的耐用性很差，但是加入碳黑補(bǔ)強(qiáng)劑后的輪胎就會有倍數(shù)級的提升了，這就是【輪胎補(bǔ)強(qiáng)】的概念。

黑白碳黑

• 作為輪胎補(bǔ)強(qiáng)劑的原料實(shí)際有兩種：碳黑，白炭黑。

白色碳黑的核心為Si元素，補(bǔ)強(qiáng)輪胎的效果也是相當(dāng)理想的。理論上這種原料會更受歡迎，因?yàn)樽钤绲钠�車都是用白色車輪，因�(yàn)樘烊幌鹉z是白色的，白炭黑不強(qiáng)的輪胎也會是偏白色，但是事實(shí)卻與想象相反。

原因：白炭黑的制造難度與成本都很高，在汽車領(lǐng)域往往是能選最便宜的不選相對便宜的原料；所以碳黑成為了輪胎制造業(yè)的唯一選項(xiàng)，且為橡膠制品中80%消耗量的巨頭。

其次長期以來都在用黑色已經(jīng)讓用戶形成了普遍性的審美標(biāo)準(zhǔn)，再用回白色反而可能引起不適；這就像正規(guī)場合都會穿黑色皮鞋，冷不丁的來一位穿白色皮鞋的紳士反而會顯得有些另類。所以輪胎就只能是黑色了，未來的汽車相信也不會有什么變化。

編輯：天和Auto

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據(jù)可查資料了解到，世界上第一條真正意義上的輪胎是白色的，比如1894年的別克車輪胎就是是白色的而且沒有任何花紋。正是因?yàn)榧兲烊幌鹉z是白色的，所以當(dāng)時(shí)并沒有人想到要給輪胎換一個(gè)顏色，因?yàn)槿绻�那樣做的話一條輪胎的成本將要比原先高出不少。

那么后續(xù)輪胎為什么會成為黑色的呢？這是因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn)白色的輪胎長時(shí)間使用后會出現(xiàn)黃色或棕色的斑塊，影響力汽車的美感，而且單純用橡膠的制作的輪胎在強(qiáng)度方面也有很大的缺陷。

因此后來，輪胎企業(yè)在制造輪胎時(shí)會加入一種能夠提升強(qiáng)度的物質(zhì)——炭黑。正是因?yàn)樵撐镔|(zhì)的加入，輪胎才變成了如今的黑色。據(jù)了解，米其林還曾推出過彩色輪胎，但是因?yàn)椴噬�輪胎會讓向車輛的駕駛員感到炫目、刺眼，有極大的安全隱患，所以才沒有流行開來。