許多產(chǎn)品都會被做成各種顏色，以符合不同人的需求，但是你應(yīng)該沒有見過其它顏色的輪胎。
從腳踏車到大貨車，它們的輪胎顏色都出奇的一致，那就是統(tǒng)一的黑色。
那么問題就來了，為什么沒有其它顏色的輪胎呢？
圖源：mrmonochrome
輪胎和橡膠
我們中國人很早就發(fā)明了輪子，最早的輪子便是用木頭制成圓形結(jié)構(gòu)，然后固定在一些推車或者其它工具上，可以大大節(jié)省搬運(yùn)成本。
但是這種輪子沒有任何東西做緩沖，它容易破損不說，在面對各種不同的路況時，人坐在馬車上肯定也不會很舒服，很難長距離使用。
進(jìn)入工業(yè)時代后，人們有能力把輪子做得更好，更人性化，木質(zhì)的材料也可以直接變成鐵和鋼，同時還會在輪子外包裹一些緩沖材料，這就有了最早的輪胎。
事實上，人們很快就發(fā)現(xiàn)了，這個緩沖材料才是輪胎的關(guān)鍵所在，在輪胎的歷史上，這個材料換過很多種，包括皮革，壓縮石棉，人造絲，甚至連紙都曾經(jīng)用過。
到了1847年，為了更好地解決緩沖減震問題，蘇格蘭發(fā)明家羅伯特·威廉·湯姆森提出充氣輪胎的概念，或許出于材料的考慮，這一想法并沒有得到量產(chǎn)。
直到1888年，同樣出生于蘇格蘭的發(fā)明家兼獸醫(yī)——約翰·博伊德·鄧洛普首次制造并量產(chǎn)了充氣輪胎，而這位發(fā)明家的最初目的只是為了讓自己10歲的孩子騎兒童三輪車時不至于被震到頭痛。
圖注：鄧祿普
鄧洛普給自己的充氣輪胎申請了專利并命名為鄧祿普輪胎，這種效果俱佳的輪胎迅速占領(lǐng)市場成為輪胎界的最早霸主。
不過，這里有一個小插曲，我前面提到羅伯特·威廉·湯姆森才是最早提出充氣輪胎概念人，他之后在倫敦宣布鄧祿普充氣輪胎專利無效。
受限于材料，其實早期的充氣輪胎只適用于自行車和其它輕型車輛，因為承載越重則意味著材料越容易被磨損報廢。
凝固后的橡膠，圖源：Mitchel P.
直到人們發(fā)現(xiàn)了天然橡膠，這種材料簡直就是為輪胎而生的，它不僅耐磨，而且還具有很好的彈性，以及抓地力。
不同于現(xiàn)在的輪胎顏色，天然橡膠是一種白色的粘性物質(zhì)，它主要來自于一種植物——橡膠樹的汁液！
橡膠樹，圖源：Vyacheslav Argenberg
橡膠是如何獲得的?
橡膠樹原產(chǎn)于南美洲，早在3000多年前，古老的瑪雅人和阿茲特克人就已經(jīng)用橡膠制作物品使用了，其中包括一些比賽用的球。
歐洲殖民者到達(dá)后，他們把橡膠樹的種子帶走并傳播到南亞熱帶地區(qū)，現(xiàn)在天然橡膠的主要生產(chǎn)國都是在南亞——泰國、馬來西亞和印度尼西亞等。
提取橡膠，圖源：Vyacheslav Argenberg
為了獲取橡膠樹上的橡膠，人們會將橡膠樹切開一個口，然后白色的汁液就會從開口上流下來，只要將其裝在桶里就好了。
在獲取橡樹汁的過程中，氣溫是關(guān)鍵，只有相對較低的氣溫才能讓汁液從樹上流出來，如果氣溫較高的話，橡膠樹就會停止分泌并凝固橡膠。
所以，獲取橡膠的工人一般是在氣溫較低的早晨工作。
氧化后的橡膠，圖源：Etan J. Tal
天然橡膠在獲取后，它會被氧化成黑色，在工業(yè)上，天然橡膠還不能直接用于制作輪胎或者其它產(chǎn)品，需要加入硫進(jìn)行固化，天然橡膠在硫化之后會變得更具抗性和彈性，而且不會被氧化。
硫化之后的橡膠可以用作各種產(chǎn)品，但由于其在輪胎上的使用，導(dǎo)致天然橡膠的需求量非常巨大，靠橡膠樹每天流出那么一點(diǎn)明顯不夠用。
在第二次世界大戰(zhàn)期間，人們不得不尋找天然橡膠的替代品，這就誕生了現(xiàn)在常用的合成橡膠，最早的合成橡膠是在德國的拜耳實驗室誕生的。
硅膠，圖源：Wiebew
你肯定聽說過硅膠，它其實也是一種合成橡膠，只是它是硅基聚合物而不是碳基聚合物，硅和碳存在許多共性。
合成橡膠的彈性沒有天然橡膠好，不過作為替代品還是可以的，現(xiàn)在全世界大約有三分之二的輪胎是由合成橡膠制作的。
天然橡膠和合成橡膠都可以加入一些物質(zhì)讓材料變成其它顏色，但是如果將它們做成輪胎的話，只能是黑色。
為什么現(xiàn)在的輪胎是黑色？
如果把天然橡膠固化后直接用于輪胎，那它的顏色會是乳白色的，由于最早的橡膠輪胎就是這樣直接生產(chǎn)的，所以是白色的，這就是為什么米其林人是一個白色的輪胎人。
但是把天然橡膠直接做成輪胎是一件非常浪費(fèi)，同時也不是性能最優(yōu)的選擇，所以在生產(chǎn)輪胎的過程中會加入許多化學(xué)物質(zhì)。
其中一種物質(zhì)決定了輪胎的顏色——那就是炭黑，這種黑色的物質(zhì)會覆蓋掉其他任何顏色，這就是為什么現(xiàn)在所有輪胎都是黑色的原因。
當(dāng)然，加入炭黑的目的并不是想讓輪胎變成黑色，其目的是加強(qiáng)輪胎的性能。
事實上，炭黑的主要用途就是用于輪胎生產(chǎn)，平均而言一個輪胎大約會含有 30%的炭黑。
那些添加了炭黑的輪胎，其耐磨性可以提升10倍以上，同時輪胎的抗拉強(qiáng)度可以提高1000%以上。
炭黑，圖源：FK1954
另外，輪胎的一些區(qū)域會在汽車行駛過程中變得特別熱，從而使輪胎破損并降低使用年限，炭黑的使用還有助于將熱量從輪胎上的某些熱點(diǎn)傳導(dǎo)出去，而不至于過熱。
從1904年人們發(fā)現(xiàn)在橡膠中加入炭黑可以增加橡膠的性能開始，到了1917年，炭黑基本已經(jīng)被添加到所有新生產(chǎn)的輪胎中，至今都沒有改變。
最后
如果要制作一個性能更好的輪胎，那么炭黑幾乎是必不可少的，所以現(xiàn)在滿大街都是黑色的輪胎。
當(dāng)然，黑色的輪胎也沒什么不好的，這樣怎么使用也看不出很臟。
聯(lián)系客服
