納米技術在過去十幾年已引起人們極大的興趣,納米材料作為納米技術的一個分支領域,也獲得了廣泛的研究,并導致了新材料的發展、生產和商業化。汽車工業正是納米復合材料的眾多應用領域之一,納米復合材料的零部件正在汽車工業中得到應用。
(一)綜合研究
納米復合材料被定義為在固體基體(通常是聚合物)中含有納米級填充物,這些填充物被稱為納米物質(如納米顆粒、納米管、納米纖維等)。納米物質是汽車制造業中納米復合材料部件的基礎。
1、納米物質的特征
①增加了顆粒和它周圍環境的接觸面積,加劇了顆粒和周圍基體之間的相互作用,提高了材料的力學、化學和熱學性能(1g25nm大小的顆粒具有20m2的表面積)。
②透明性:當顆粒粒徑小于30nm時,可見光的反射可以忽略不計。
2、納米材料的獲取途徑
一是從上至下的途徑,其特點在于從“大”開始使其變“小”,例如在半導體工業中采用的方法;另一種從下至上的途徑,其特點在于將原子或分子組裝為物質,如化學工業采用的方法。
3、納米材料產品在汽車工業中各種不同功能的應用:
①用于制備微粒過濾器中的燃料催化劑載體以防止煙霧;
②納米顆粒增強的輪胎具有更好的耐磨性和透氣性;
③用于汽車涂層,顯示了極好的防刮擦性能,提高表面光澤;
④用于頭燈和擋風玻璃的高親水性防霧涂層,形成水膜而不是水滴;
⑤用于具有力學性能更好而重量更輕的結構塑料零部件。