纳米材料技术在汽车上的应用

汽车技术的发展有赖于材料技术的发展,而现在风靡全球的纳米技术在汽车上的应用,为新材料技术的发展奠定了基础。

纳米是一个计量单位,1纳米为百万分之一毫米。这么微小的空间,实际上就是组成物质的基本单位,成为原子和分子的空间。自从80年代初发明了电子扫描隧道显微镜后,世界就诞生了一门以纳米为单位的微观世界研究学科——纳米科学。在100纳米以下的微小结构中对物质进行研究处理的技术称为纳米技术。进入90年代,纳米科学得到迅速的发展,产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等等,由此产生的纳米技术产品也层出不穷,并开始涉及汽车行业。那么汽车纳米技术又是怎么回事呢?

专家预测,纳米界面材料技术即超双亲性二元协同界面材料技术(亲水亲油)和超双疏型界面材料技术(疏水疏油),可以在任何材质表面实现。因此,如果国产橡胶材料应用这两种技术,那么困扰国产汽车的漏油、渗油等问题将得到解决。

汽车制造中应用的塑料数量将越来越多。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长,纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度,这样的纳米塑料在汽车上将有广泛的用途。经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍,例如纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上。

目前我国已经研制出一种用纳米技术制造的乳化剂,以一定比例加入汽油后,可使像桑塔纳一类的轿车降低10%左右的耗油量。更令人注意的是,纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。

武汉大学化学与分子科学院在纳米级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。纳米级二氧化钛的问世是上世纪80年代后期二氧化钛研究领域的一个新进展。日、美科学家发现该物质可以广泛应用于高级轿车金属色面漆等方面。日本已在高速公路两侧和隧道内设置涂覆了纳米级二氧化钛的光催化板除氮氧化物防汽车尾气。目前,世界上仅有少数几家公司能够生产纳米级二氧化钛。

相信在不久的将来,纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。

纳米技术在光电领域的应用

纳米静电屏蔽材料，是纳米技术的另一重要应用

纳米技术在生物工程上的应用