Характеристики наноматеріалів заклали основу для його широкого застосування.Використовуючи спеціальні наноматеріали проти ультрафіолету, антистаріння, високу міцність і в'язкість, хороший ефект електростатичного екранування, ефект зміни кольору та антибактеріальну та дезодоруючу функцію, розробка та підготовка нових типів автомобільних покриттів, нанокомпозитних кузовів автомобілів, нано- моторні та наноавтомобільні мастила, а також очисники вихлопних газів мають широкі перспективи застосування та розвитку.

Коли матеріали контролюються до нанорозміру, вони володіють не лише зміною світла, електрики, тепла та магнетизму, але й багатьма новими властивостями, такими як випромінювання, поглинання.Це пояснюється тим, що поверхнева активність наноматеріалів збільшується з мініатюризацією частинок.Наноматеріали можна побачити в багатьох частинах автомобіля, таких як шасі, шини або кузов автомобіля.До цих пір питання про те, як ефективно використовувати нанотехнології для досягнення швидкого розвитку автомобілів, залишається одним з найбільш хвилюючих питань в автомобільній промисловості.

Основні напрями застосування наноматеріалів у дослідженнях і розробках автомобілів

1.Автомобільні покриття

Застосування нанотехнологій в автомобільних покриттях можна розділити на кілька напрямків, включаючи нанопокриття, покриття, що змінюють колір при зіткненні, покриття проти ударів каміння, антистатичні покриття та дезодоруючі покриття.

(1) Верхнє покриття автомобіля

Верхнє покриття - це інтуїтивна оцінка якості автомобіля.Гарне автомобільне покриття повинне мати не тільки чудові декоративні властивості, але й володіти чудовою довговічністю, тобто воно повинно бути стійким до ультрафіолетових променів, вологи, кислотних дощів, а також захищати від подряпин та інших властивостей. 

У наноповерхневих покриттях наночастинки дисперговані в органічному полімерному каркасі, діючи як несучі наповнювачі, взаємодіючи з каркасним матеріалом і допомагаючи покращити міцність та інші механічні властивості матеріалів.Дослідження показали, що диспергування 10% знано TiO2частинки смоли можуть покращити її механічні властивості, особливо стійкість до подряпин.Коли нанокаолін використовується як наповнювач, композитний матеріал не тільки прозорий, але також має характеристики поглинання ультрафіолетових променів і більш високу термічну стабільність.

Крім того, наноматеріали також мають ефект зміни кольору залежно від кута.Додавання нанодіоксиду титану (TiO2) до покриття автомобіля з металевим блиском може зробити покриття насиченим і непередбачуваним колірним ефектом.Коли в системі покриття використовуються нанопорошки та флеш-алюмінієва пудра або перламутровий порошковий пігмент слюди, вони можуть відбивати синю опалесценцію у фотометричній області світловипромінюючої області покриття, тим самим збільшуючи повноту кольору металеве покриття та створення унікального візуального ефекту.

Додавання Nano TiO2 до автомобільної металевої блискучої фарби зі зміною кольору

Зараз фарба на автомобілі не змінюється суттєво під час зіткнення, і легко залишити приховані небезпеки, оскільки не виявлено внутрішніх пошкоджень.Внутрішня частина фарби містить мікрокапсули, наповнені барвниками, які розриваються під впливом сильної зовнішньої сили, в результаті чого колір пошкодженої частини миттєво змінюється, щоб нагадати людям звернути увагу.

(2) Покриття проти відколів

Кузов автомобіля - це частина, яка знаходиться найближче до землі, і часто піддається ударам різного гравію та щебеню, тому необхідно використовувати захисне покриття з антикам'яним впливом.Додавання нанооксиду алюмінію (Al2O3), нанокремнезему (SiO2) та інших порошків до автомобільних покриттів може покращити поверхневу міцність покриття, покращити зносостійкість і зменшити пошкодження, спричинені гравієм на кузові автомобіля.

(3) Антистатичне покриття

Оскільки статична електрика може спричинити багато неприємностей, розробка та застосування антистатичних покриттів для внутрішніх частин автомобіля та пластикових деталей набувають все більшого поширення.Японська компанія розробила антистатичне прозоре покриття без тріщин для пластикових деталей автомобіля.У США такі наноматеріали, як SiO2 і TiO2, можна комбінувати зі смолами як електростатичне екрануюче покриття.

(4) Дезодоруюча фарба

Нові автомобілі зазвичай мають специфічні запахи, в основному це летючі речовини, які містяться в смоляних добавках в автомобільних оздоблювальних матеріалах.Наноматеріали мають дуже сильні антибактеріальні, дезодоруючі, адсорбційні та інші функції, тому деякі наночастинки можна використовувати як носії для адсорбції відповідних антибактеріальних іонів, таким чином утворюючи дезодоруючі покриття для досягнення стерилізації та антибактеріальних цілей.

2. Автомобільна фарба

Коли автомобільна фарба лущиться і старіє, це сильно вплине на естетику автомобіля, а старіння важко контролювати.Існують різні фактори, які впливають на старіння автомобільної фарби, і найважливішим з них є ультрафіолетові промені сонячного світла.

Ультрафіолетові промені можуть легко розірвати молекулярний ланцюг матеріалу, що спричинить старіння властивостей матеріалу, тому полімерні пластики та органічні покриття будуть схильні до старіння.Оскільки ультрафіолетове випромінювання призведе до розриву плівкоутворюючої речовини в покритті, тобто молекулярного ланцюга, утворюючи дуже активні вільні радикали, які призведуть до розкладу всього молекулярного ланцюга плівкоутворюючої речовини, і, зрештою, призведуть до руйнування покриття. старіють і погіршуються.

Для органічних покриттів, оскільки ультрафіолетові промені надзвичайно агресивні, якщо їх можна уникнути, стійкість фарб до старіння можна значно покращити.В даний час матеріалом з найбільшим ефектом захисту від ультрафіолетового випромінювання є порошок нано TIO2, який екранує ультрафіолет в основному шляхом розсіювання.З теорії можна зробити висновок, що розмір частинок матеріалу становить від 65 до 130 нм, що найкраще впливає на розсіювання УФ-променів..

3. Автошина

У виробництві гуми для автомобільних шин такі порошки, як сажа і кремнезем, необхідні як армуючі наповнювачі та прискорювачі гуми.Сажа є основним армуючим агентом гуми.Загалом кажучи, чим менший розмір частинок і чим більша питома поверхня, тим краща ефективність зміцнення сажі.Крім того, наноструктурований вуглецевий вуглець, який використовується в протекторах шин, має низький опір коченню, високу зносостійкість і стійкість до ковзання на мокрій поверхні порівняно з оригінальним вуглецевим вуглецем і є перспективним високоефективним вуглецевим вуглецем для протекторів шин.

Нанокремнеземє екологічно чистою добавкою з відмінними характеристиками.Він має чудову адгезію, стійкість до розриву, термостійкість і властивості проти старіння, а також може покращити зчеплення з мокрою дорогою та ефективність гальмування на мокрій дорозі шин.Діоксид кремнію використовується в кольорових гумових виробах замість сажі для зміцнення, щоб задовольнити потреби білих або напівпрозорих виробів.У той же час він також може замінити частину сажі в чорних гумових виробах для отримання високоякісних гумових виробів, таких як позашляхові шини, інженерні шини, радіальні шини тощо. Чим менший розмір частинок кремнезему, тим більший його поверхнева активність і вищий вміст сполучного.Зазвичай використовуваний розмір частинок кремнезему коливається від 1 до 110 нм.