納米是一個(gè)計(jì)量單位,1納米為百萬(wàn)分之一毫米。這么微小的空間,實(shí)際上就是組成物質(zhì)的基本單位,成為原子和分子的空間。自從20世紀(jì)80年代初發(fā)明電子掃描隧道顯微鏡后,世界就誕生了一門(mén)以納米為單位的微觀世界研究學(xué)科———納米科學(xué)。在100納米以下的微小結(jié)構(gòu)中對(duì)物質(zhì)進(jìn)行研究處理的技術(shù)稱(chēng)為納米技術(shù)。
進(jìn)入上世紀(jì)90年代,納米科學(xué)得到迅速發(fā)展,納米技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)始涉及汽車(chē)行業(yè)。那么,汽車(chē)納米技術(shù)又是怎么回事呢?納米技術(shù)是汽車(chē)發(fā)展的核心技術(shù)。納米技術(shù)能夠從汽車(chē)車(chē)身應(yīng)用到車(chē)輪,幾乎涵蓋了汽車(chē)的全部。納米技術(shù)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用,將降低汽車(chē)各部件磨損,降低汽車(chē)消耗,減少汽車(chē)使用成本;一定程度上,還能消除汽車(chē)尾氣污染,改善排放。如今不少汽車(chē)產(chǎn)品已開(kāi)始采用納米技術(shù),小小的納米將使汽車(chē)產(chǎn)生極大的變化。
納米油漆:其最大的優(yōu)點(diǎn)就是刮痕更少。據(jù)悉,納米油漆可以在噴涂后的車(chē)身上形成一層致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其間含有許多微小陶瓷顆粒。通過(guò)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行的試驗(yàn)表明,納米漆不僅光亮度比傳統(tǒng)油漆高出40%左右,而且當(dāng)車(chē)身與其他物體輕微碰撞時(shí),其防止刮痕出現(xiàn)的性能也要比傳統(tǒng)油漆好得多。
納米塑料:車(chē)用合成納米塑料強(qiáng)度更高。汽車(chē)制造中應(yīng)用的合成塑料數(shù)量將越來(lái)越多。以納米粉體為主的納米塑料可以改變傳統(tǒng)塑料的特性,呈現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能:如強(qiáng)度高,耐熱性強(qiáng),比重更小。由于納米粒子尺寸小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng),納米塑料可以顯示出良好的透明度和較高的光澤度,這樣的納米塑料在汽車(chē)上將有廣泛的用途。經(jīng)過(guò)納米技術(shù)處理的部分材料耐磨性更是黃銅的27倍、鋼鐵的7倍。除此之外,納米塑料除了可回收外,還有長(zhǎng)期耐紫外線(xiàn)、色澤穩(wěn)定、質(zhì)量較輕等優(yōu)點(diǎn),在汽車(chē)配件中的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。在汽車(chē)外裝件中,主要用于保險(xiǎn)桿、散熱器、底盤(pán)、車(chē)身外板、車(chē)輪護(hù)罩、活動(dòng)車(chē)頂及其它保護(hù)膠條、擋風(fēng)膠條等。在內(nèi)飾件中,主要用于儀表板和內(nèi)飾板、安全氣囊材料等。相關(guān)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)測(cè),在未來(lái)的20年內(nèi),納米塑料將大量取代現(xiàn)有的車(chē)用塑料制品,有相當(dāng)大的市場(chǎng)潛力。
納米潤(rùn)滑劑:磨損更小。磨損、疲勞、腐蝕是機(jī)械材料失效的三種主要形式。磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失十分巨大,而納米潤(rùn)滑劑能夠很好地解決機(jī)械磨損問(wèn)題。納米潤(rùn)滑劑是采用納米技術(shù)改善潤(rùn)滑油分子結(jié)構(gòu)的純石油產(chǎn)品,它不會(huì)對(duì)潤(rùn)滑油添加劑、穩(wěn)定劑、處理劑、發(fā)動(dòng)機(jī)增潤(rùn)劑和減磨劑等產(chǎn)品產(chǎn)生不良作用,只是在零件金屬表面自動(dòng)形成純烴類(lèi)單個(gè)原子厚度的一層薄膜。由于這些微小烴類(lèi)分子間的相互吸附作用,能夠完全填充金屬表面的微孔,最大可能地減小金屬與金屬間微孔的摩擦。與高級(jí)潤(rùn)滑油或固定添加劑相比,其極壓可增加3至4倍,磨損面減小16倍。由于金屬表面得到了保護(hù),減小了磨損,使用壽命成倍增加。
納米汽油:油耗更低。能源、環(huán)保一直是汽車(chē)業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題。納米汽油目前已經(jīng)開(kāi)始研制,節(jié)約能源和減少污染是它的最大優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)是一種利用現(xiàn)代最新納米技術(shù)開(kāi)發(fā)的汽油微乳化劑。它能對(duì)汽油品質(zhì)進(jìn)行改造,最大限度地促進(jìn)汽油燃燒,使用時(shí)只要將微乳化劑以適當(dāng)比例加入汽油便可。交通部汽車(chē)運(yùn)輸節(jié)能技術(shù)檢測(cè)中心的專(zhuān)家經(jīng)試驗(yàn)后認(rèn)為,汽車(chē)在使用加入該微乳化劑的汽油后,可降低其油耗10%~20%,增加動(dòng)力性能25%,并使尾氣中的污染物浮碳、排放降低50%~80%。它還可以清除積碳,提高汽油的綜合性能。
納米橡膠:輪胎更艷。汽車(chē)中橡膠材料的應(yīng)用以輪胎的用量最大。在輪胎橡膠的生產(chǎn)中,橡膠助劑大部分成粉體狀,如炭黑、白炭黑等補(bǔ)強(qiáng)填充劑、促進(jìn)劑、防老劑等。以粉體狀物質(zhì)而言,納米化是現(xiàn)階段橡膠的主要發(fā)展趨勢(shì)。
新一代納米技術(shù)已成功運(yùn)用其它納米粒子作為助劑,而不再局限于使用炭黑或白炭黑,汽車(chē)中最大的改變即是,輪胎的顏色已不再僅限于黑色,而能有多樣化的鮮艷色彩。另外無(wú)論在強(qiáng)度、耐磨性或抗老化等性能上,新的納米輪胎均較傳統(tǒng)輪胎來(lái)得優(yōu)異,例如輪胎側(cè)面膠的抗裂痕性能將由10萬(wàn)次提高到50萬(wàn)次。
以上只是納米技術(shù)與汽車(chē)制造技術(shù)相結(jié)合的一部分,理論上納米技術(shù)可應(yīng)用在汽車(chē)的任何部位,包括車(chē)身、底盤(pán)、內(nèi)裝、輪胎、傳動(dòng)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等,均可因納米技術(shù)的運(yùn)用而產(chǎn)生不同的功能特性。
當(dāng)然,若能將汽車(chē)的所有部位都納米化,其附加價(jià)值必然大增,但相對(duì)而言,其成本與售價(jià)也將大幅提高。因此,迄今為止,真正納米化且商業(yè)化的汽車(chē)零件仍很有限。但毋庸置疑,汽車(chē)工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的重要標(biāo)志,納米技術(shù)應(yīng)用于未來(lái)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展將是一個(gè)必然趨勢(shì),也定會(huì)成為汽車(chē)技術(shù)升級(jí)的保證。