PDF《纳米改性的概念汽车》

纳米改性的概念汽车 文/ 任红轩 国家纳米科学中心 纳 米技 术在汽车产 业 的应 用十分广阔,应用纳米技术可以提 高汽车的安全、轻质、环保等性能,降低汽车 各 部件 磨损、汽车 消耗,减少 汽车使用成本、一定程度上还能消除汽车尾 气 污染 , 改 善排 放.

纳米技 术将是未来汽车发展 的核心技术,理论上说,纳米技术可应用在汽车的任何部 位,包括车身、底盘,内装 、 轮胎、传动 系统、控制系统、排气系统 、 内饰 和外饰等,纳米改性的概念汽车见 图l.具体的说,由于纳米材料比表面积 大、催化效率 高等特点,在汽车尾气 及车内空 气净化方面,利用纳米金属材料作为触媒,其转换效果更佳 , 将使 排放的气 体更清洁、更环保;

发动机 应 用纳 米 陶瓷复 合材 料,将使 发动 机 更坚 固,使用寿命 更长 ;

在 安全 防护 方面 应用纳米 强化钢板 结构、纳米力敏 传感器、纳米汽车防腐底漆、纳米自洁 功能面漆、纳米复合材料 制造的保险杠 、 车 内装 饰用纳米改性高分子材料(阻燃等),回AdvancedMaterialsIndustry可以显著提高汽车 寿命,改善汽车的安全性;

在 汽车动力方面,各类电机中应 用 的新 型纳米稀 土 永磁 材料、纳米 新 型太 阳能 电池 、 锂离子电池、燃料电池等 动力电池 , 将进一步 降 低能 耗,使能源 更清洁,马力更强劲;

由纳 米 粒子增 强 的轻 质材 料,将使汽车 的质 量 更轻 、 强度 更大 ;

由纳 米粒子增 强的轮胎 耐磨且可 直接再生;

用纳米技术改性的外壳油漆耐磨损并且无须洗涤,有自修 补功能的涂 层 和纤维 等等.一提高汽车安全性的纳米技术

1 . 纳米电子传感器在汽车上的应用 现代 汽车技术发展特 征之一就是越 来越多的部件采用电子 控制,例如电控 喷油 喷射、废气排放、刹车防抱 死 系统 、 自动 空调 、 大灯亮度 控制、驾驶座位自动 调整、转向控 制、 图1 纳米改性的概念汽 车 电控 悬挂等等,电子自动 控制的工作要依赖传感 器的信息反馈.预计到2010年,全球的车用传感器需求量将达到1004L, u . . 微 型传 感器 具有降低汽 车 电子 系统 成本及提高其性 能 的优 势,它们已开始逐步取代基于传统机电技术的传感器 . 传感器是纳米技术应用的一个 重要领域.纳米传感器在技术上日趋成熟完善,可满足汽车对可靠性高、精度准确、成本低的要求,显著推动电子技术在汽车上的应用.随着纳米技术 的进 步,体积更 小、造价更低、功能更强的微型传感 器及其集成 系统 将广泛应 用在汽车的各个方面.比如 , 将微型传感 器装在汽车轮胎中,可制 造 出智 能 轮胎 , 这种轮胎会告诉 司机 轮胎何时需 要更换或充气;

还有些可承受恶劣环境的微型传感器可放在发动机汽缸内,对发动机 的工作性能进行监视.在未来几年内, 纳米技术在汽车发动机运行管理、废气与空气质量 控制、刹车防抱死 系统 、 车辆动力 学控制,自适应导航、车辆行驶安全系统中的应用,将为纳米技术提供广阔的市场.随着纳 米 电子技 术 的发展 , 传感器技术也得到了促 进和发展,值得一提的是 未 来将 在 汽车 上获得应用 的酒精智能传感器.该传感 器利用纳米电极 技术,将极小(纳米级)的敏感元件封闭在 ~ 对纳米电极 上,实现 单 电子检测 车 内的酒精 含量 , 可显著提高测试精确度,当浓 度超过一定的量值时,汽车就会自动 报警,使用者 不能 发动 汽车;