Le caratteristiche dei nanomateriali hanno gettato le basi per la sua ampia applicazione.Utilizzando lo speciale anti-ultravioletto, anti-invecchiamento, elevata resistenza e tenacità dei nanomateriali, buon effetto di schermatura elettrostatica, effetto cambia colore e funzione antibatterica e deodorante, lo sviluppo e la preparazione di nuovi tipi di rivestimenti per automobili, carrozzerie nano-composite, nano- lubrificanti per motori e nano-automotive e depuratori di gas di scarico hanno ampie prospettive di applicazione e sviluppo.

Quando i materiali sono controllati su scala nanometrica, possiedono non solo il cambiamento di luce, elettricità, calore e magnetismo, ma anche molte nuove proprietà come la radiazione e l'assorbimento.Questo perché l'attività superficiale dei nanomateriali aumenta con la miniaturizzazione delle particelle.I nanomateriali possono essere visti in molte parti dell'auto, come telaio, pneumatici o carrozzeria.Fino ad ora, come utilizzare efficacemente la nanotecnologia per raggiungere il rapido sviluppo delle automobili è ancora una delle questioni più preoccupate nell'industria automobilistica.

Principali direzioni applicative dei nanomateriali nella ricerca e sviluppo automobilistico

1.Rivestimenti automobilistici

L'applicazione della nanotecnologia nei rivestimenti automobilistici può essere suddivisa in più direzioni, tra cui nano topcoat, rivestimenti che cambiano colore di collisione, rivestimenti anti-pietra, rivestimenti antistatici e rivestimenti deodoranti.

(1) Finitura per auto

Il topcoat è una valutazione intuitiva della qualità dell'auto.Una buona vernice per auto non deve solo avere ottime proprietà decorative, ma anche avere un'ottima durabilità, cioè deve essere in grado di resistere ai raggi ultravioletti, all'umidità, alle piogge acide e alle proprietà antigraffio e altre 

Nei nano topcoat, le nanoparticelle sono disperse nella struttura del polimero organico, agendo come riempitivi portanti, interagendo con il materiale della struttura e contribuendo a migliorare la tenacità e altre proprietà meccaniche dei materiali.Gli studi hanno dimostrato che la dispersione del 10% dinanoTiO2le particelle nella resina possono migliorarne le proprietà meccaniche, in particolare la resistenza ai graffi.Quando il nano caolino viene utilizzato come riempitivo, il materiale composito non solo è trasparente, ma ha anche le caratteristiche di assorbimento dei raggi ultravioletti e una maggiore stabilità termica.

Inoltre, i nanomateriali hanno anche l'effetto di cambiare colore con l'angolo.L'aggiunta di nanobiossido di titanio (TiO2) alla finitura glitterata metallizzata dell'auto può far sì che il rivestimento produca effetti cromatici ricchi e imprevedibili.Quando nel sistema di rivestimento vengono utilizzati nanopolveri e polvere di alluminio flash o pigmento in polvere perlescente di mica, possono riflettere l'opalescenza blu nell'area fotometrica dell'area di emissione della luce del rivestimento, aumentando così la pienezza del colore del finitura in metallo e producendo un effetto visivo unico.

Aggiunta di Nano TiO2 alle finiture glitterate metalliche automobilistiche: vernice che cambia colore di collisione

Allo stato attuale, la vernice dell'auto non cambia in modo significativo quando incontra una collisione ed è facile lasciare pericoli nascosti perché non si riscontrano traumi interni.L'interno della vernice contiene microcapsule piene di coloranti, che si rompono se sottoposte a una forte forza esterna, provocando un cambiamento immediato del colore della parte colpita per ricordare alle persone di prestare attenzione.

(2) Rivestimento antipietrisco

La carrozzeria dell'auto è la parte più vicina al suolo, ed è spesso investita da schizzi di ghiaia e macerie varie, per questo è necessario utilizzare un rivestimento protettivo con impatto antipietra.L'aggiunta di nano allumina (Al2O3), nano silice (SiO2) e altre polveri ai rivestimenti automobilistici può migliorare la resistenza superficiale del rivestimento, migliorare la resistenza all'usura e ridurre i danni causati dalla ghiaia alla carrozzeria dell'auto.

(3) Rivestimento antistatico

Poiché l'elettricità statica può causare molti problemi, lo sviluppo e l'applicazione di rivestimenti antistatici per rivestimenti di parti interne di automobili e parti in plastica sono sempre più diffusi.Un'azienda giapponese ha sviluppato un rivestimento trasparente antistatico privo di crepe per parti in plastica per autoveicoli.Negli Stati Uniti, i nanomateriali come SiO2 e TiO2 possono essere combinati con resine come rivestimenti di schermatura elettrostatica.

(4) Vernice deodorante

Le auto nuove di solito hanno odori particolari, principalmente sostanze volatili contenute negli additivi resinosi nei materiali decorativi per automobili.I nanomateriali hanno funzioni antibatteriche, deodoranti, adsorbenti e di altro tipo molto forti, quindi alcune nanoparticelle possono essere utilizzate come vettori per adsorbire ioni antibatterici rilevanti, formando così rivestimenti deodoranti per ottenere scopi di sterilizzazione e antibatterici.

2. Vernice per auto

Una volta che la vernice dell'auto si sbuccia e invecchia, influenzerà notevolmente l'estetica dell'auto e l'invecchiamento è difficile da controllare.Ci sono vari fattori che influenzano l'invecchiamento della vernice dell'auto e il più importante dovrebbe appartenere ai raggi ultravioletti della luce solare.

I raggi ultravioletti possono facilmente causare la rottura della catena molecolare del materiale, causando l'invecchiamento delle proprietà del materiale, in modo che la plastica polimerica e i rivestimenti organici siano soggetti a invecchiamento.Perché i raggi UV provocheranno la rottura della sostanza filmogena nel rivestimento, cioè la catena molecolare, generando radicali liberi molto attivi, che provocheranno la decomposizione dell'intera catena molecolare della sostanza filmogena e, infine, il rivestimento invecchiare e deteriorarsi.

Per i rivestimenti organici, poiché i raggi ultravioletti sono estremamente aggressivi, se possono essere evitati, la resistenza all'invecchiamento delle vernici da forno può essere notevolmente migliorata.Al momento, il materiale con il maggior effetto di schermatura UV è la polvere nano TIO2, che scherma i raggi UV principalmente mediante dispersione.Si può dedurre dalla teoria che la dimensione delle particelle del materiale è compresa tra 65 e 130 nm, che ha il miglior effetto sulla diffusione UV..

3. Pneumatico automatico

Nella produzione di gomma per pneumatici per automobili, sono necessarie polveri come nerofumo e silice come cariche rinforzanti e acceleranti per la gomma.Il nerofumo è il principale agente rinforzante della gomma.In generale, minore è la dimensione delle particelle e maggiore è la superficie specifica, migliore è la prestazione di rinforzo del nerofumo.Inoltre, il nerofumo nanostrutturato, utilizzato nei battistrada dei pneumatici, ha una bassa resistenza al rotolamento, un'elevata resistenza all'usura e allo scivolamento sul bagnato rispetto al nerofumo originale, ed è un promettente nerofumo ad alte prestazioni per i battistrada dei pneumatici.

Silice nanoè un additivo ecologico con ottime prestazioni.Ha super adesione, resistenza allo strappo, resistenza al calore e proprietà anti-invecchiamento e può migliorare le prestazioni di trazione sul bagnato e le prestazioni di frenata sul bagnato dei pneumatici.La silice viene utilizzata nei prodotti in gomma colorata per sostituire il nerofumo come rinforzo per soddisfare le esigenze dei prodotti bianchi o traslucidi.Allo stesso tempo, può anche sostituire parte del nerofumo nei prodotti in gomma nera per ottenere prodotti in gomma di alta qualità, come pneumatici fuoristrada, pneumatici tecnici, pneumatici radiali, ecc. Minore è la dimensione delle particelle di silice, maggiore la sua attività superficiale e maggiore è il contenuto di legante.La dimensione delle particelle di silice comunemente usata varia da 1 a 110 nm.