「黑色轮胎」似乎在汽车设计领域层面,除了轮胎和密封条的色彩高度一致,其他位置的色彩总会有非常多的选项,甚至连车窗使用的玻璃也会有一些细微的悬殊。那么轮胎为什么总会是黑色呢?原因在于天然橡胶需要“补强”,而理想的补强剂虽然有两种,但黑色选项最佳选项哦。

补强概念
汽车轮胎广义上属于「橡胶制品」范畴,其主要材料是“天然橡胶”。然而这种材料作为整备质量可高达2吨的普通乘用汽车轮胎主材,可以说其强度和耐磨性能是远远达不到用户要求的。
原因为橡胶是有机物,有C·H两种源自构成,然而这种物质实际远没有想象中的“密实”。成品的天然橡胶内部就像是切糕一样,其内部空间实际有很多网格状结构,类似于完全不规则的蜂巢概念。
这种结构的橡胶打造轮胎会非常不耐用,因为充气轮胎在行驶中会频繁的压缩变形。所谓的变形本质为橡胶分子链滑移,严重的变形可能直接撕扯断裂分子链,于是轮胎的结构强度就会很差,磨损也会很严重。想要让轮胎的结构强度足够高,方式只能是通过某种物质填充,并且与天然橡胶的结构实现融合。
在经过长期的试验后最终找到了一种物质:碳黑!这种有C原子为核心的物质,其原子核有四个电子,这种特点决定了使用碳黑与天然橡胶混合,在混合硫化炼制的过程中可以与橡胶分子形成稳固的分子链,利用橡胶分子空间网格结构包裹住碳黑,同时反向利用碳黑加强橡胶大分子键的结构强度,说白了就是增加轮胎抗撕裂能力。
重点:汽车之所以能够行驶是依靠轮胎的摩擦力,而摩擦的概念为物体表面分子碰撞(相互作用力)的结果,定向转动的轮胎就会产生定向作用力。路面的硬度非常之高,轮胎的硬度非常之低,所以分子的碰撞就会损耗(磨损)轮胎;天然橡胶的耐用性很差,但是加入碳黑补强剂后的轮胎就会有倍数级的提升了,这就是【轮胎补强】的概念。
黑白碳黑
作为轮胎补强剂的原料实际有两种:碳黑,白炭黑。白色碳黑的核心为Si元素,补强轮胎的效果也是相当理想的。理论上这种原料会更受欢迎,因为最早的汽车都是用白色车轮,因为天然橡胶是白色的,白炭黑不强的轮胎也会是偏白色,但是事实却与想象相反。


原因:白炭黑的制造难度与成本都很高,在汽车领域往往是能选最便宜的不选相对便宜的原料;所以碳黑成为了轮胎制造业的唯一选项,且为橡胶制品中80%消耗量的巨头。
其次长期以来都在用黑色已经让用户形成了普遍性的审美标准,再用回白色反而可能引起不适;这就像正规场合都会穿黑色皮鞋,冷不丁地来一位穿白色皮鞋的绅士反而会显得有些另类。所以轮胎就只能是黑色了,未来的汽车相信也不会有什么变化。
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