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納米材料的特性為其廣泛的應用奠定了基礎,,利用納米材料特殊的抗紫外線,,抗老化,,高強度和韌性,,良好的靜電屏蔽效應,,色澤變換效應及抗菌消臭功能,,開發(fā)和制備新型的汽車涂料,,納米復合材料車體,,納米發(fā)動機及納米汽車潤滑劑,尾氣凈化劑等具有廣闊的應用前景和發(fā)展前景,。
材料被控制到納米級時,,不僅光、電,、熱,、磁性發(fā)生變化,而且具有輻射,、吸收,、吸附等許多新特性。這是由于隨著粒子的細微化,,納米材料的表面活性也隨之增加,。在汽車的諸多部位,比如底盤,、輪胎或者車體等,,都能見到納米材料的影子,直到現(xiàn)在如何高效地運用納米技術以實現(xiàn)汽車的快速發(fā)展仍是汽車行業(yè)**受關注的議題之一,。
納米材料在汽車研發(fā)中的主要運用方向
一,,汽車涂料。
納米技術在汽車涂料中的應用可分為多個方向,具體有納米面漆,、碰撞變色涂料,、抗石擊涂料、防靜電涂料,、除臭涂料等,。
1.汽車面漆
面漆是對汽車質量所進行的一種直觀性評價,好的汽車面漆不僅應當具備**的裝飾性,,而且還應當具備**的耐久性,,也就是要能夠抵抗紫外線、水分,、酸雨以及抗劃痕等性能,。
在納米面漆中,納米顆粒分散在有機聚合物骨架中,,作承受負載的填料,,與骨架材料相互作用,有助于提高材料的韌性和其他機械性能,。研究表明,,將10%的納米TiO2(VK-T200)粒子分散于樹脂中,可提高其機械性能,,尤其可使抗劃痕性能大大提高,;而將納米高嶺土作填料時,所制成的復合材料不但透明,,而且還具備吸收紫外線的特點,,同時還可提升熱穩(wěn)定性。
另外,,納米材料還具有隨角度變色的效應,,將納米TIO2(VK-T25Q)添加在汽車的金屬閃光面漆中,能使涂層產生豐富而變幻莫測的色彩效果,。納米粉與閃光鋁粉或云母珠光粉顏料并用于涂料體系時,,能在涂層的光照區(qū)的測光區(qū)反射藍色乳光,從而增加金屬面漆顏色的豐滿度,,產生獨特的視覺效果,。
將納米TIO2(VK-T25Q)添加在汽車的金屬閃光面漆中
②碰撞變色涂料
目前汽車上的油漆在遭遇撞擊時并不會有明顯變化,容易因為沒發(fā)現(xiàn)內部創(chuàng)傷而留下隱患,,而碰撞變色涂料正是為了防止汽車碰撞留下隱患而發(fā)明的,。在涂料內部含有裝有染料的微型**,一旦遭遇強外力作用便會破裂,,使受撞部位的顏色立即發(fā)生改變,,以提醒人們重視,。
③防石擊涂料
汽車車體是**貼近地面的部分,經常受到各種濺起的碎石,、瓦礫沖擊,,因此需要采用具有抗石擊作用的防護涂料。在汽車涂料中添加納米AL2O3(VK-L30),納米SIO2(VK-SP30)等粉體,,可以提高涂層的表面強度,,提高耐磨性,減少碎石對車體帶來的傷害,。
④防靜電涂料
由于靜電會引起諸多麻煩,,所以汽車內飾件涂料及塑料部件用防靜電涂料的開發(fā)和應用日益廣泛。日本積水化學公司開發(fā)了汽車塑料部件用無裂紋抗靜電透明涂料,,美國用納米材料如80nm的SIO2(VK-SP50),40nm的TIO2(VK-T25)和20nm的CR2O3與樹脂復合可作為靜電屏蔽涂層,。
⑤除臭涂料
新車通常存在異味,主要是汽車裝飾材料當中樹脂添加劑含有的揮發(fā)性物質,。納米材料具備了非常強的抗菌,、消臭,、吸附等功能,,所以將一些納米微粒作為載體,可以吸附相關的抗菌離子,,從而形成脫臭涂料,,以實現(xiàn)殺菌和抗菌之目的。
2. 汽車烤漆
汽車烤漆一旦出現(xiàn)剝落和老化,,就會極大地影響到汽車的美觀度,,老化又是其中很難加以控制的。影響汽車烤漆老化的因素是多種多樣的,,**為重要的應當屬于太陽光之中的紫外線,。
紫外線易導致材料分子鏈出現(xiàn)斷裂,會造成材料性能出現(xiàn)老化,,以至于高分子塑料與有機涂料容易出現(xiàn)老化,。由于紫外線會造成涂層當中的成膜物質也就是分子鏈會出現(xiàn)斷裂,產生十分活潑的游離基,,進而就會造成整個成膜物質分子鏈出現(xiàn)分解,,**會造成涂層出現(xiàn)老化和變質。
對于有機涂層來說,,因為紫外線具備了極強的侵蝕性,,所以如果能夠避開其作用,就能極大地提升烤漆耐老化之性能,。當前,,**遮蔽紫外線效用的材料當屬納米TIO2粉體,,其對紫外線所實施的屏蔽主要是散射,通過理論可推導出該材料的粒徑在65至130nm間對紫外線散射具有**的效果,。
3. 在汽車輪胎橡膠的生產中,,需要炭黑及納米二氧化硅(VK-SP30)等粉體作為橡膠的補強填充劑和促進劑等。炭黑是橡膠的主要補強劑,,一般講粒徑越小,,比表面積越大的炭黑補強性能越好。而且納米結構炭黑,,用于輪胎胎面與原有的炭黑相比有低的滾動阻力,,高的耐磨性和抗?jié)窕裕呛苡星巴镜母咝阅茌喬ヌッ嬗锰亢凇?
納米二氧化硅(VK-SP30)是一種環(huán)保,、性能優(yōu)異的助劑,,具有超強的粘附力、抗撕裂及耐熱和抗老化性能,,可以提高輪胎的濕地面牽引性能和濕露面剎車性能,。納米二氧化硅(VK-SP30)用在彩色橡膠制品中以替代炭黑進行補強,滿足白色或半透明產品的需要,,同時它在黑色橡膠制品中亦可替代部分炭黑,,以獲得高質量的橡膠制品,如越野輪胎,、工程輪胎,、子午胎等。納米二氧化硅(VK-SP30)粒徑越小,,其表面活性越大,,結合膠含量就會越高,常用的納米二氧化硅(VK-SP30)粒徑范圍在1至110nm之間,。
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