納米技術(shù)在汽車上的應(yīng)用

1、在中 的應(yīng)用1 .納米車用塑料2 .輪胎納米橡膠材料3. 碳納米材料4 .納米汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料5 .納米燃油裝置6 .納米尾氣凈化催化劑7. 納米乳化劑8 .納米潤(rùn)滑劑9 .汽車尾氣檢測(cè)裝置10 .納米汽車漆11. 納米汽車玻璃貼膜12 .納米鏡面臘1 .納米車用塑料納米車用塑料 納米塑料可以改變傳統(tǒng)塑料的特性, 呈現(xiàn)出強(qiáng)度高、耐熱性強(qiáng)、比重更小等優(yōu)異物理性能以及良好的透明度和較高的光澤度。吸引汽車業(yè)的納米功能塑料有阻燃塑料、增強(qiáng)塑料、抗紫外線老化塑料、抗菌塑料等。 2003 年12 月, 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所工程塑料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功利用插層復(fù)合技術(shù), 將我國(guó)豐產(chǎn)的一種天然納米材料蒙脫土均勻分散到

2、聚合物中,從而形成納米塑料。 目前應(yīng)用于汽車的納米塑料產(chǎn)量最大的是納米尼龍, 占絕對(duì)主導(dǎo)地位,其次是納米聚烯烴。另外,還有納米聚酯、納米紫外固化丙烯酸酯樹(shù)脂、納米聚酰亞胺、納米聚甲醛等。它們具有良好的耐熱性和力學(xué)性能。 2004 年5 月,美國(guó)通用汽車和蒙特北美公司成功開(kāi)發(fā)出新一代納米塑料材料聚烯烴熱塑性彈性體。它是一種高性能聚烯烴品, 在常溫下成橡膠彈性, 具有密度小、彎曲大、低溫抗沖擊性能高、易加工、可重復(fù)使用等特點(diǎn)。其在車內(nèi)應(yīng)用的最大潛在市場(chǎng)是取代聚氯乙烯應(yīng)用于大型配件,與聚氯乙烯相比, 除了可回收外, 還有長(zhǎng)期耐紫外線、色澤穩(wěn)定、質(zhì)量較輕等優(yōu)點(diǎn)。 業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè),在未來(lái)20 年內(nèi),納米級(jí)

3、復(fù)合材料配件將大量取代現(xiàn)有的車用塑料制品。在汽車外裝件中,主要用于保險(xiǎn)桿、散熱器、底盤、車身外板、車輪護(hù)罩、活動(dòng)車頂及其它保護(hù)膠條、擋風(fēng)膠條等; 在內(nèi)飾件中, 主要用于儀表板和內(nèi)飾板、安全氣囊材料等。2 .輪胎納米橡膠材料輪胎納米橡膠材料 汽車用橡膠材料以輪胎的用量最大。在輪胎橡膠生產(chǎn)中,橡膠助劑大部分成粉體狀。以粉體狀物質(zhì)而言,納米化是現(xiàn)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)。 目前世界上著名的輪胎制造廠均逐漸用白炭黑來(lái)代替炭黑制造綠色輪胎和節(jié)能輪胎。顏色可變。 另外無(wú)論在強(qiáng)度、耐磨性或抗老化等性能上, 新的納米輪胎均較傳統(tǒng)輪胎優(yōu)越, 例如輪胎側(cè)面膠的抗裂痕性能將由10 萬(wàn)次提高到50 萬(wàn)次。3. 碳納米材料碳

4、納米材料 儲(chǔ)氫：它可以在較低的氣壓下存儲(chǔ)大量的氫氣,利用這種方法制成的燃料不但安全性能高,而且清潔,在汽車工業(yè)將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。我國(guó)科學(xué)家合成一種高質(zhì)量的碳納米管材料。此種新材料能儲(chǔ)存和凝聚大量的氫氣,并可做成燃料電池驅(qū)動(dòng)汽車。 碳納米管比鋼要堅(jiān)硬得多,比碳素纖維結(jié)實(shí)10 倍。碳素纖維在汽車車身生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛, 是汽車中的高檔材料, 原來(lái)只在賽車上應(yīng)用,現(xiàn)在也只停留在高檔車上。4. 納米汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料納米汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料 納米復(fù)合氧化鋯是目前最成功應(yīng)用在工業(yè)上的納米材料之一,納米復(fù)合鋯系列材料顯著地提高了材料的耐高溫性能和導(dǎo)氧及儲(chǔ)氧功能,被廣泛應(yīng)用在歐美市場(chǎng)上最新汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及尾氣排放控制

5、系統(tǒng)中。以納米鋯材料為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)出的催化劑材料在催化性能及反應(yīng)器微型化方面同樣達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 5 .納米燃油裝置納米燃油裝置 2004 年7 月, 我國(guó)專家成功研制出具有世界先進(jìn)水平的EPS 納米燃油裝置。普通燃油內(nèi)含大于300nm的分子團(tuán)粒,經(jīng)EPS 分解后,均成為小于3nm的納米級(jí)燃油。這個(gè)結(jié)論權(quán)威地證實(shí)納米燃油能充分燃燒的機(jī)理。 優(yōu)點(diǎn)：安裝EPS 的車輛供給發(fā)動(dòng)機(jī)的是優(yōu)質(zhì)高效環(huán)保的納米燃油, 其尾氣排放降低50 %90 % , 更感覺(jué)動(dòng)力增強(qiáng)、噪音降低,節(jié)油達(dá)15 %30 %以上, 少數(shù)油耗高的車型節(jié)油高達(dá)41 %。35 萬(wàn)里后能有效抑制積炭生成, 清潔燃燒室, 使發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命明顯延

6、長(zhǎng)。6 .納米尾氣凈化催化劑納米尾氣凈化催化劑 納米粒子具有更強(qiáng)的催化性能。能夠提高尾氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锏霓D(zhuǎn)化率。它的應(yīng)用可以徹底解決汽車尾氣中一氧化碳和氮氧化物的污染問(wèn)題。而更新一代的納米催化劑, 將在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸里發(fā)揮催化作用, 使汽油在燃燒時(shí)就不產(chǎn)生一氧化碳和氮氧化物,也就無(wú)需進(jìn)行尾氣凈化處理了。 武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)院在納米二氧化鈦的研究方面取得了突破。采用武漢大學(xué)專利技術(shù)生產(chǎn)納米級(jí)二氧化鈦,其成本只有國(guó)外成本的1/ 4 左右。日本已在高速公路兩側(cè)和隧道內(nèi)設(shè)置涂覆了納米級(jí)二氧化鈦的光催化板, 用以除氮氧化物,防汽車尾氣。納米尾氣管納米尾氣管7 .納米乳化劑納米乳化

7、劑 納米乳化劑是應(yīng)用高科技的納米粒子的獨(dú)特物化性能, 配以化工原料制作的。它將納米粒子、有機(jī)膠體加入去離子蒸餾水混合、碾壓攪拌,并加氧化劑、防腐劑攪拌制成燃油納米節(jié)能素,用此產(chǎn)品調(diào)制的燃油穩(wěn)定性好、節(jié)油率高達(dá)10 %25 % ,目前我國(guó)已經(jīng)研制出一種用納米技術(shù)制造的乳化劑, 以一定比例加入汽油后, 可使像桑塔納一類的轎車降低10 %左右的耗油量。8. 納米潤(rùn)滑劑納米潤(rùn)滑劑 摩擦損失了世界一次性能源的三分之一以上,磨損是材料與設(shè)備破壞和失效的三大形式之一。如果用納米材料作為潤(rùn)滑劑,有關(guān)部件就不需頻繁替換,交通工具使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。 美國(guó)開(kāi)發(fā)的并正在國(guó)內(nèi)推廣的殼寶汽車抗磨劑是最新一代納米級(jí)潤(rùn)滑劑。這

8、是一種單分子碳?xì)浠衔锏募冇推?、高濃縮、特耐磨抗磨劑。這種汽車抗磨劑不會(huì)被機(jī)油稀釋, 直接作用于機(jī)件金屬表面, 加入到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi), 起到防熱、防腐、抗金屬磨損, 同時(shí)迅速起到修復(fù)金屬磨損表面的作用。9 .汽車尾氣檢測(cè)裝置汽車尾氣檢測(cè)裝置 英國(guó)科學(xué)家研制出一種納米技術(shù)制作英國(guó)科學(xué)家研制出一種納米技術(shù)制作的汽車尾氣光譜分析檢測(cè)裝置,不僅可以快速判斷汽車尾氣排放是否達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn), 而且還能分析尾氣成分, 幫助駕駛員掌握汽車的運(yùn)行狀況。 該裝置還具有動(dòng)態(tài)檢測(cè)能力,即使汽車以100km/ h 的速度行駛,也能進(jìn)行檢測(cè),精度可達(dá)10 億分之一。的汽車尾氣光譜分析檢測(cè)裝置,不僅可以快速判斷汽車尾氣

9、排放是否達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。該裝置還具有動(dòng)態(tài)檢測(cè)能力,即使汽車以100km/ h 的速度行駛,也能進(jìn)行檢測(cè),精度可達(dá)10 億分之一。汽車尾氣分析儀10 .納米汽車漆納米汽車漆 目前最能有效遮蔽紫外線的材料,首推TiO2 納米粒子。納米TiO2 的光學(xué)效應(yīng)隨粒徑而變,尤其是納米金紅石型TiO2具有隨角度變色效應(yīng),是汽車烤漆中最重要和最有發(fā)展前途的改質(zhì)材料。納米TiO2 對(duì)紫外線的屏蔽以散射為主, 粒徑是影響散射能力的重要因素之一。 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所成功地研制出同時(shí)具有抗菌、防霧、防霉、自潔、光催化分解污染物等多重功效的新型光觸媒涂料。該種涂料中的主要功能成分為納米TiO2 及其銀系復(fù)合物。11

10、 .納米汽車玻璃貼膜納米汽車玻璃貼膜 特福萊在2004 年夏季到來(lái)之時(shí)向中國(guó)市場(chǎng)推出了納米陶瓷防爆太陽(yáng)膜。其最大的特點(diǎn)就是將該產(chǎn)品中的金屬層中的金屬顆粒加工成納米級(jí)別,擁有納米級(jí)別的金屬顆粒可以很平滑地分布在金屬層表面,使其在隔熱的同時(shí)透明。 另外,運(yùn)用了納米陶瓷技術(shù)的防爆太陽(yáng)膜其拉伸性和耐劃損性增強(qiáng),并且金屬顆粒的納米壓制和納米陶瓷顆粒的灌入,八層構(gòu)成膜在壓制過(guò)程中達(dá)到了納米級(jí)別, 增加了耐拉性和穩(wěn)定性,從而提升了意外發(fā)生時(shí)汽車的安全水平,使汽車玻璃在破碎時(shí)不會(huì)產(chǎn)生飛濺,進(jìn)一步保護(hù)了駕乘人員的人身安全。 納米汽車玻璃貼膜納米汽車玻璃貼膜12 .納米鏡面臘納米鏡面臘 鏡面臘中的納米微?？梢詫⒉?/p>

11、在細(xì)微傷痕里的臟物、水垢清除干凈,使車漆表面平滑無(wú)瑕,再在平滑的車漆面形成一層光硬化樹(shù)脂蠟被膜,起到防輕度劃傷并長(zhǎng)期防酸雨、紫外線等有害物質(zhì)的作用。這種蠟?zāi)軌蚯宄趸ず蜏u紋,防止交通膜的生成, 長(zhǎng)期保持瀉雨瀉水效果, 水珠迅速滑離車體,水垢難以形成,臟物難以附著,易于清洗。其中一種防水鍍膜的保養(yǎng)用品內(nèi)含超級(jí)合成聚合物和硅樹(shù)脂, 形成聚合物涂層, 長(zhǎng)期保持 早在年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者理查德費(fèi)曼預(yù)言，“人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個(gè)地排列原子，制造產(chǎn)品。”今天，費(fèi)曼這個(gè)預(yù)言已經(jīng)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)，這就是現(xiàn)在風(fēng)靡全球的納米技術(shù)。 美國(guó)賴斯大學(xué)的科學(xué)家近期利用納米技術(shù)制造出了世界上最小汽車。和真正的汽車一樣，這種納米車擁有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。只是它們的體積如此之小，甚至即使有兩萬(wàn)輛納米車并列行駛在一根頭發(fā)上也不會(huì)發(fā)生交通擁堵。 整輛納米車對(duì)角線的長(zhǎng)度僅為3至4納米，比單股的DNA稍寬，而一根頭發(fā)的直徑大約是8萬(wàn)納米。 世界最小納米汽車 不過(guò)納米車雖小，也擁有底盤、車軸等基本部件。