纳米材料在汽车中的应用

1、纳米材料在汽车上的应用29130101018邹维邹维目录1.轮胎纳米橡胶材料2.纳米发动机材料3.纳米车漆与贴膜4.纳米燃油装置6.纳米概念车5.纳米尾气净化催化剂1.纳米橡胶材料 汽车用橡胶材料以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶生产中,橡胶助剂大部分成粉体状。以粉体状物质而言,纳米化是现阶段的主要发展趋势。目前世界上著名的轮胎制造厂均逐渐用白炭黑来代替炭黑制造绿色轮胎和节能轮胎。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂, 而不再局限于使用炭黑或白炭黑,最大的改变是轮胎的颜色已不再仅限于黑色,而能有多样化的色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上, 新的纳米轮胎均较传统轮胎优越, 例如轮胎侧

2、面胶的抗裂痕性能将由10 万次提高到50 万次。 目前使用的发动机的块体纳米材料有：具有纳米晶粒的软纳米块体材料、尼龙黏土块体纳米材料、聚烯烃黏土块体纳米材料以及氮化硅掺纳米粒子或纳米块体材料。纳米复合氧化锆是目前最成功应用在工业上的纳米材料之一, 海赛(天津) 公司拥有4 条生产线, 年产复合氧化锆能力为1200t。纳米复合锆系列材料显著地提高了材料的耐高温性能和导氧及储氧功能,被广泛应用在欧美市场上最新汽车发动机及尾气排放控制系统中。 2.纳米发动机材料 汽车烤漆的剥落与老化是造成汽车美观程度变差的主要因素,其中又以老化为棘手且难以控制的变量。影响烤漆老化的因素很多, 但其中最关键的当属太

3、阳光中的紫外线, 紫外线容易使材料的分子链断裂, 进而使材料性能老化,高分子塑料如是,有机涂料亦如是。目前最能有效遮蔽紫外线的材料,首推TiO2 纳米粒子。纳米TiO2 的光学效应随粒径而变,尤其是纳米金红石型TiO2具有随角度变色效应,是汽车烤漆中最重要和最有发展前途的改质材料。纳米TiO2 对紫外线的屏蔽以散射为主, 粒径是影响散射能力的重要因素之一。 3.纳米车漆与贴膜 中国科学院理化技术研究所成功地研制出同时具有抗菌、防雾、防霉、自洁、光催化分解污染物等多重功效的新型光触媒涂料。该种涂料中的主要功能成分为纳米TiO2 及其银系复合物。 2004 年7 月, 我国专家成功研制出具有世界先

4、进水平的EPS 纳米燃油装置。经中、美两国国家级研究院核物理中心散射技术分别反复测定,发现普通燃油内含大于300nm的分子团粒,经EPS 分解后,均成为小于3nm的纳米级燃油。这个结论权威地证实纳米燃油能充分燃烧的机理。该成果在我驻港部队的车辆和西部汽车集结赛等得到证实。安装EPS 的车辆供给发动机的是优质高效环保的纳米燃油, 其尾气排放降低50 %90 % , 更感觉动力增强、噪音降低,节油达15 %30 %以上, 少数油耗高的车型节油高达41 %。35 万里后能有效抑制积炭生成, 清洁燃烧室, 使发动机的寿命明显延长。4.纳米燃油装置EPS纳米燃油装置纳米燃油装置5.纳米尾气净化催化剂 纳

5、米粒子具有更强的催化性能。把汽车尾气净化剂中的常规稀土化合物换以稀土纳米粒子后,能够提高尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的转化率。最新研究成果表明,复合稀土化合物的纳米级粉体有极强的氧化还原性能,这是其他任何汽车尾气净化催化剂所不能比拟的。它的应用可以彻底解决汽车尾气中一氧化碳和氮氧化物的污染问题。而更新一代的纳米催化剂, 将在汽车发动机气缸里发挥催化作用, 使汽油在燃烧时就不产生一氧化碳和氮氧化物,也就无需进行尾气净化处理了。 武汉大学化学与分子科学院在纳米二氧化钛的研究方面取得了突破。采用武汉大学专利技术生产纳米级二氧化钛,其成本只有国外成本的1/ 4 左右。在日本，高速公路两侧和隧道内都设置涂覆了纳米级二氧化钛的光催化板, 用以除氮氧化物,防汽车尾气。6.纳米概念车大众 Nanospyder 这辆车以纳米科技作为设计车身结构概念的部分，利用纳米科技制造的超细小晶格组成坚固的车身。除了结实外，车身还融合会膨胀的有机材料，成为一辆奇形怪状的两人座概念车，同时借由燃料电池或者太阳能以电力驱动。 雪铁龙Eclipse 这是一款十分先进的车型，该车应用了高科技的纳米技术，这一先进技术可以吸收太阳所发射出来的红外线。由于采用了先进的纳米技术，因此该车的制作工艺流程也是十分的特别。车身由三层尺寸不同的结构组成，这样是为了