As características dos nanomateriais lançaram as bases para sua ampla aplicação.Usando nanomateriais especiais anti-ultravioleta, antienvelhecimento, alta resistência e tenacidade, bom efeito de blindagem eletrostática, efeito de mudança de cor e função antibacteriana e desodorizante, desenvolvimento e preparação de novos tipos de revestimentos de automóveis, carrocerias nanocompostas, nano- lubrificantes para motores e nano-automotivos e purificadores de gases de escape têm ampla aplicação e perspectivas de desenvolvimento.

Quando os materiais são controlados em nanoescala, eles possuem não apenas mudança de luz, eletricidade, calor e magnetismo, mas também muitas novas propriedades, como radiação, absorção.Isso ocorre porque a atividade superficial dos nanomateriais aumenta com a miniaturização das partículas.Os nanomateriais podem ser vistos em muitas partes do carro, como chassis, pneus ou carroceria.Até agora, como usar efetivamente a nanotecnologia para alcançar o rápido desenvolvimento dos carros ainda é uma das questões mais preocupantes na indústria automotiva.

Principais direções de aplicação de nanomateriais em pesquisa e desenvolvimento automotivo

1.tintas automotivas

A aplicação da nanotecnologia em revestimentos automotivos pode ser dividida em várias direções, incluindo nano topcoats, revestimentos de mudança de cor por colisão, revestimentos anti-pedra, revestimentos antiestáticos e revestimentos desodorizantes.

(1) Revestimento do carro

O acabamento é uma avaliação intuitiva da qualidade do carro.Um bom acabamento automotivo não deve ter apenas excelentes propriedades decorativas, mas também excelente durabilidade, ou seja, deve ser capaz de resistir aos raios ultravioleta, umidade, chuva ácida e anti-riscos e outras propriedades 

Em nano topcoats, as nanopartículas são dispersas na estrutura do polímero orgânico, atuando como cargas de suporte de carga, interagindo com o material da estrutura e ajudando a melhorar a tenacidade e outras propriedades mecânicas dos materiais.Estudos mostraram que a dispersão de 10% danano TiO2partículas na resina podem melhorar suas propriedades mecânicas, especialmente a resistência a arranhões.Quando o nano caulim é usado como carga, o material compósito não é apenas transparente, mas também possui as características de absorção de raios ultravioleta e maior estabilidade térmica.

Além disso, os nanomateriais também têm o efeito de mudar de cor com o ângulo.Adicionar nano dióxido de titânio (TiO2) ao acabamento metálico brilhante do carro pode fazer com que o revestimento produza efeitos de cor ricos e imprevisíveis.Quando nanopós e pó de alumínio flash ou pigmento em pó perolado de mica são usados ​​no sistema de revestimento, eles podem refletir a opalescência azul na área fotométrica da área emissora de luz do revestimento, aumentando assim a plenitude da cor do acabamento metálico e produzindo um efeito visual único.

Adicionando Nano TiO2 a acabamentos metálicos automotivos com brilho - pintura de mudança de cor por colisão

Atualmente, a pintura do carro não se altera significativamente quando ocorre uma colisão e é fácil deixar perigos ocultos porque nenhum trauma interno é encontrado.O interior da tinta contém microcápsulas preenchidas com corantes, que se rompem quando submetidas a uma forte força externa, fazendo com que a cor da parte impactada mude imediatamente para lembrar as pessoas de prestar atenção.

(2) Revestimento anti-estilhaçamento de pedra

A carroceria do carro é a parte mais próxima do solo, e muitas vezes é impactada por vários salpicos de cascalho e entulho, por isso é necessário usar um revestimento protetor com impacto anti-pedra.A adição de nano alumina (Al2O3), nano sílica (SiO2) e outros pós a revestimentos automotivos pode melhorar a resistência da superfície do revestimento, melhorar a resistência ao desgaste e reduzir os danos causados ​​pelo cascalho à carroceria do carro.

(3) Revestimento antiestático

Como a eletricidade estática pode causar muitos problemas, o desenvolvimento e a aplicação de revestimentos antiestáticos para revestimentos de peças internas automotivas e peças plásticas são cada vez mais difundidos.Uma empresa japonesa desenvolveu um revestimento transparente antiestático sem rachaduras para peças plásticas automotivas.Nos EUA, nanomateriais como SiO2 e TiO2 podem ser combinados com resinas como revestimentos de proteção eletrostática.

(4) Tinta desodorante

Carros novos costumam ter cheiros peculiares, principalmente substâncias voláteis contidas em aditivos de resina em materiais decorativos automotivos.Os nanomateriais têm funções antibacterianas, desodorizantes, de adsorção e outras funções muito fortes, de modo que algumas nanopartículas podem ser usadas como transportadoras para adsorver íons antibacterianos relevantes, formando assim revestimentos desodorizantes para atingir fins de esterilização e antibacterianos.

2. Tinta de carro

Uma vez que a pintura do carro descasca e envelhece, isso afetará muito a estética do carro, e o envelhecimento é difícil de controlar.Existem vários fatores que afetam o envelhecimento da pintura do carro, e o mais importante deve pertencer aos raios ultravioleta da luz solar.

Os raios ultravioleta podem facilmente causar a quebra da cadeia molecular do material, o que fará com que as propriedades do material envelheçam, de modo que os plásticos poliméricos e os revestimentos orgânicos sejam propensos ao envelhecimento.Porque os raios uv farão com que a substância formadora do filme no revestimento, ou seja, a cadeia molecular, quebre, gerando radicais livres muito ativos, que farão com que toda a cadeia molecular da substância formadora do filme se decomponha e, finalmente, faça com que o revestimento envelhecer e se deteriorar.

Para revestimentos orgânicos, como os raios ultravioleta são extremamente agressivos, se puderem ser evitados, a resistência ao envelhecimento das tintas de cozimento pode ser muito melhorada.Atualmente, o material com maior efeito de proteção UV é o pó de nano TIO2, que protege os raios UV principalmente por dispersão.Pode-se deduzir da teoria que o tamanho de partícula do material está entre 65 e 130 nm, o que tem o melhor efeito na dispersão de UV..

3. pneu automotivo

Na produção de borracha para pneus de automóveis, pós como negro de fumo e sílica são necessários como cargas de reforço e aceleradores para a borracha.O negro de fumo é o principal agente de reforço da borracha.De um modo geral, quanto menor o tamanho da partícula e maior a área de superfície específica, melhor o desempenho de reforço do negro de fumo.Além disso, o negro de fumo nanoestruturado, que é usado em bandas de rodagem de pneus, tem baixa resistência ao rolamento, alta resistência ao desgaste e resistência à derrapagem molhada em comparação com o negro de fumo original, e é um promissor negro de fumo de alto desempenho para bandas de rodagem de pneus.

Nano Sílicaé um aditivo ecológico com excelente desempenho.Possui superadesão, resistência ao rasgo, resistência ao calor e propriedades antienvelhecimento, e pode melhorar o desempenho de tração em piso molhado e desempenho de frenagem em piso molhado dos pneus.A sílica é usada em produtos de borracha colorida para substituir o negro de fumo para reforço para atender às necessidades de produtos brancos ou translúcidos.Ao mesmo tempo, também pode substituir parte do negro de fumo em produtos de borracha preta para obter produtos de borracha de alta qualidade, como pneus off-road, pneus de engenharia, pneus radiais, etc. Quanto menor o tamanho da partícula de sílica, maior sua atividade de superfície e maior o teor de aglutinante.O tamanho de partícula de sílica comumente usado varia de 1 a 110 nm.