Характеристики наноматериалов заложили основу для их широкого применения.Использование специальных анти-ультрафиолетовых, антивозрастных, высокопрочных и ударных наноматериалов, 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 смазки, а также очистители выхлопных газов имеют широкое применение и перспективы развития.

Когда материалы контролируются до наномасштаба, они владеют не только светом, электричеством, теплом и магнетизмом, 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, таких как шасси, шины или кузов автомобиля.До сих пор вопрос о том, как эффективно использовать нанотехнологии для достижения быстрого развития автомобилей, остается одной из самых актуальных проблем 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, изменяющие цвет при столкновении, покрытия, препятствующие ударам камней, антистатические покрытия и дезодорирующие покрытия.

(1) Верхнее покрытие автомобиля

Верхнее покрытие является интуитивной оценкой качества автомобиля.Хорошее автомобильное финишное покрытие должно обладать не только отличными декоративными свойствами, но и отличной износостойкостью, то есть быть способным противостоять ультрафиолетовым лучам, влаге, кислотным дождям, а также антицарапательным и другим свойствам. 

В нанопокрытиях наночастицы диспергированы в органическом полимерном каркасе, выступая в качестве несущего наполнителя, взаимодействуя с материалом каркаса и помогая улучшить ударную вязкость и другие механические свойства материалов.Исследования показали, что рассеивание 10%нано TiO2частицы в смоле могут улучшить ее механические свойства, особенно устойчивость к царапинам.При использовании в качестве наполнителя нанокаолина композитный материал не только прозрачен, но и обладает характеристиками поглощения ультрафиолетовых лучей и более высокой термостойкостью.

Кроме того, наноматериалы также имеют эффект изменения цвета под углом.Добавление наночастиц диоксида титана (TiO2) в металлическую блестящую отделку автомобиля может привести к тому, что покрытие создаст богатые и непредсказуемые цветовые эффекты.Когда в системе покрытия используются нанопорошки и флэш-порошок алюминия или перламутровый порошкообразный пигмент слюды, они могут отражать синюю опалесценцию в фотометрической области светоизлучающей области покрытия, тем самым увеличивая полноту цвета отделка металлом и создание уникального визуального эффекта.

Добавление Nano TiO2 в автомобильную металлическую блестящую краску, меняющую цвет при столкновении

В настоящее время краска на автомобиле существенно не меняется при столкновении, и легко покинуть скрытые опасности, потому что внутренние травмы не обнаружены.Внутри краски находятся микрокапсулы, наполненные красителями, которые разрываются при воздействии сильного внешнего воздействия, вызывая немедленное изменение цвета затронутой части, чтобы напомнить людям о необходимости быть внимательными.

(2) Покрытие для защиты от камней

Кузов автомобиля является наиболее близкой к земле частью и часто подвергается воздействию разбрызгиваемого гравия и щебня, поэтому необходимо использовать защитное покрытие с защитой от камнепадов.Добавление нанооксида алюминия (Al2O3), нанокремнезема (SiO2) и других порошков в автомобильные покрытия может улучшить поверхностную прочность покрытия, повысить износостойкость и уменьшить повреждение кузова автомобиля гравием.

(3) Антистатическое покрытие

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

(4) Дезодорантная краска

Новые автомобили обычно имеют специфические запахи, в основном это летучие вещества, содержащиеся в смоляных добавках в автомобильных отделочных материалах.Наноматериалы обладают очень сильными антибактериальными, дезодорирующими, адсорбционными и другими функциями, поэтому некоторые наночастицы могут использоваться в качестве носителей для адсорбции соответствующих антибактериальных ионов, тем самым образуя дезодорирующие покрытия для достижения стерилизующих и антибактериальных целей.

2. Автомобильная краска

Как только автомобильная краска отслаивается и стареет, это сильно влияет на эстетику автомобиля, а старение трудно контролировать.Существуют различные факторы, влияющие на старение автомобильной краски, и самым важным из них должны быть ультрафиолетовые лучи солнечного света.

Ультрафиолетовые лучи могут легко вызвать разрыв молекулярной цепи материала, что приведет к старению свойств материала, так что полимерные пластики и органические покрытия будут подвержены старению.Поскольку ультрафиолетовые лучи вызывают разрыв пленкообразующего вещества в покрытии, то есть молекулярной цепи, с образованием очень активных свободных радикалов, которые вызывают разложение всей молекулярной цепи пленкообразующего вещества и, наконец, вызывают разрушение покрытия. стареть и деградировать.

Для органических покрытий, поскольку ультрафиолетовые лучи чрезвычайно агрессивны, если их можно избежать, стойкость красок к старению может быть значительно улучшена.В настоящее время материал с наибольшим эффектом защиты от УФ-излучения представляет собой нано-порошок TIO2, который экранирует УФ-излучение в основном за счет рассеяния.Из теории можно сделать вывод, что размер частиц материала составляет от 65 до 130 нм, что оказывает наилучшее влияние на УФ-рассеяние..

3. авто шины

При производстве резины для автомобильных шин такие порошки, как сажа и диоксид кремния, необходимы в качестве армирующих наполнителей и ускорителей каучука.Углеродная сажа является основным армирующим агентом каучука.Вообще говоря, чем меньше размер частиц и больше удельная площадь поверхности, тем лучше армирующие характеристики технического углерода.Более того, наноструктурированная сажа, которая используется в протекторах шин, имеет низкое сопротивление качению, высокую износостойкость и сопротивление скольжению на мокрой дороге по сравнению с исходной сажей и является многообещающей высокоэффективной сажей для протекторов шин.

Нано-кремнеземявляется экологически чистой добавкой с отличными характеристиками.Он обладает превосходной адгезией, сопротивлением разрыву, термостойкостью и антивозрастными свойствами, а также может улучшить сцепление с мокрой дорогой и эффективность торможения шин на мокрой дороге.Силикагель используется в цветных резиновых изделиях для замены сажи для армирования, чтобы удовлетворить потребности белых или полупрозрачных изделий.В то же время он также может заменить часть сажи в черных резинотехнических изделиях для получения высококачественных резинотехнических изделий, таких как внедорожные шины, инженерные шины, радиальные шины и т. д. Чем меньше размер частиц кремнезема, тем больше его поверхностной активности и тем выше содержание связующего.Обычно используемый размер частиц кремнезема находится в диапазоне от 1 до 110 нм.