Характеристики наноматериалов заложили основу для их широкого применения. Использование специальных наноматериалов против ультрафиолета, против старения, высокой прочности и ударной вязкости, хорошего электростатического экранирующего эффекта, эффекта изменения цвета, антибактериальной и дезодорирующей функции, разработка и подготовка новых типов автомобильных покрытий, нанокомпозитных автомобильных кузовов, нано- моторные и наноавтомобильные смазочные материалы, а также очистители выхлопных газов имеют широкие перспективы применения и развития.

Когда материалы контролируются на наноуровне, они обладают не только изменением света, электричества, тепла и магнетизма, но и многими новыми свойствами, такими как излучение, поглощение. Это связано с тем, что поверхностная активность наноматериалов увеличивается с миниатюризацией частиц. Наноматериалы можно увидеть во многих частях автомобиля, например, в шасси, шинах или кузове. До сих пор вопрос о том, как эффективно использовать нанотехнологии для достижения быстрого развития автомобилей, остается одним из наиболее волнующих вопросов в автомобильной промышленности.

Основные направления применения наноматериалов в автомобильных исследованиях и разработках

1.Автомобильные покрытия

Применение нанотехнологий в автомобильных покрытиях можно разделить на несколько направлений, включая нанопокрытия, покрытия, меняющие цвет при столкновении, покрытия против ударов камней, антистатические покрытия и дезодорирующие покрытия.

(1) Автомобильное верхнее покрытие

Покрытие – это интуитивная оценка качества автомобиля. Хорошее автомобильное покрытие должно не только обладать отличными декоративными свойствами, но и обладать отличной долговечностью, то есть быть устойчивым к ультрафиолетовым лучам, влаге, кислотным дождям, а также к царапинам и другим свойствам. 

В нанопокрытиях наночастицы диспергированы в каркасе из органического полимера, действуя как несущие наполнители, взаимодействуя с материалом каркаса и помогая улучшить ударную вязкость и другие механические свойства материалов. Исследования показали, что рассеивание 10%нано ТиО2Частицы смолы могут улучшить ее механические свойства, особенно устойчивость к царапинам. Когда в качестве наполнителя используется нанокаолин, композитный материал не только прозрачен, но также обладает характеристиками поглощения ультрафиолетовых лучей и более высокой термостабильностью.

Кроме того, наноматериалы также обладают эффектом изменения цвета в зависимости от угла. Добавление нанодиоксида титана (TiO2) к металлическому блестящему покрытию автомобиля может придать покрытию богатые и непредсказуемые цветовые эффекты. Когда в системе покрытия используются нанопорошки и флэш-алюминиевый порошок или слюдяной перламутровый порошковый пигмент, они могут отражать синюю опалесценцию в фотометрической области светоизлучающей области покрытия, тем самым увеличивая полноту цвета. металлическая отделка и создание уникального визуального эффекта.

Добавление Nano TiO2 в автомобильную краску с металлическим блеском, меняющую цвет при столкновении

В настоящее время краска на автомобиле существенно не меняется при столкновении, и скрытые опасности легко избежать, поскольку внутренних повреждений не обнаружено. Внутри краски содержатся микрокапсулы, наполненные красителями, которые разрываются при воздействии сильной внешней силы, в результате чего цвет пораженной части немедленно меняется, напоминая людям о необходимости обратить на это внимание.

(2) Покрытие против сколов камнями

Кузов автомобиля является наиболее близкой к земле частью, на которую часто воздействуют различные брызги гравия и щебня, поэтому необходимо использовать защитное покрытие, противодействующее воздействию камней. Добавление нанооксида алюминия (Al2O3), нанокремнезема (SiO2) и других порошков в автомобильные покрытия может улучшить поверхностную прочность покрытия, улучшить износостойкость и уменьшить ущерб, наносимый гравием кузову автомобиля.

(3) Антистатическое покрытие

Поскольку статическое электричество может вызвать множество неприятностей, разработка и применение антистатических покрытий для покрытий внутренних деталей автомобилей и пластиковых деталей получают все большее распространение. Японская компания разработала антистатическое прозрачное покрытие, не допускающее трещин, для автомобильных пластиковых деталей. В США наноматериалы, такие как SiO2 и TiO2, можно комбинировать со смолами в качестве электростатических экранирующих покрытий.

(4) Дезодорирующая краска

Новые автомобили обычно имеют специфический запах, в основном летучих веществ, содержащихся в смолистых добавках в автомобильных декоративных материалах. Наноматериалы обладают очень сильными антибактериальными, дезодорирующими, адсорбционными и другими функциями, поэтому некоторые наночастицы можно использовать в качестве носителей для адсорбции соответствующих антибактериальных ионов, образуя тем самым дезодорирующие покрытия для достижения стерилизующих и антибактериальных целей.

2. Автомобильная краска

Когда автомобильная краска отслаивается и стареет, это сильно влияет на эстетику автомобиля, и старение трудно контролировать. Существуют различные факторы, влияющие на старение автомобильной краски, и самый важный из них должен принадлежать ультрафиолетовым лучам солнечного света.

Ультрафиолетовые лучи могут легко привести к разрыву молекулярной цепи материала, что приведет к старению свойств материала, в результате чего полимерные пластики и органические покрытия будут склонны к старению. Потому что ультрафиолетовые лучи вызывают разрыв пленкообразующего вещества в покрытии, то есть молекулярной цепи, генерируя очень активные свободные радикалы, которые вызывают разложение всей молекулярной цепи пленкообразующего вещества и, наконец, приводят к разрушению покрытия. стареют и деградируют.

Что касается органических покрытий, поскольку ультрафиолетовые лучи чрезвычайно агрессивны, если их можно избежать, стойкость красок для запекания к старению можно значительно улучшить. В настоящее время материалом с наибольшим эффектом защиты от УФ-излучения является нанопорошок TIO2, который экранирует УФ-излучение главным образом за счет рассеяния. Из теории можно сделать вывод, что размер частиц материала составляет от 65 до 130 нм, что наилучшим образом влияет на рассеяние УФ-излучения. .

3. Авто Шины

При производстве резины автомобильных шин такие порошки, как углеродная сажа и кремнезем, необходимы в качестве армирующих наполнителей и ускорителей резины. Технический углерод является основным армирующим агентом резины. Вообще говоря, чем меньше размер частиц и больше удельная площадь поверхности, тем лучше армирующие свойства технического углерода. Кроме того, наноструктурированный технический углерод, который используется в протекторах шин, обладает низким сопротивлением качению, высокой износостойкостью и сопротивлением скольжению на мокрой дороге по сравнению с исходным углеродным углеродом и является многообещающим высокоэффективным технический углеродом для протекторов шин.

Нано-кремнеземэкологически чистая добавка с отличными эксплуатационными характеристиками. Он обладает суперадгезией, устойчивостью к разрыву, термостойкостью и антивозрастными свойствами, а также может улучшить тяговые характеристики шин на мокрой дороге и тормозные характеристики на мокрой дороге. Кремнезем используется в цветных резиновых изделиях для замены технического углерода для армирования, отвечающего потребностям белых или полупрозрачных изделий. В то же время он также может заменить часть технического углерода в изделиях из черной резины для получения высококачественных резиновых изделий, таких как внедорожные шины, инженерные шины, радиальные шины и т. д. Чем меньше размер частиц кремнезема, тем больше его поверхностная активность и тем выше содержание связующего. Обычно используемый размер частиц диоксида кремния находится в диапазоне от 1 до 110 нм.