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汽车纳米技术：小中见大

汽车纳米技术：小中见大 2011年12月04日 来源： 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20世纪80年代初发明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。进入上世纪90年代，纳米科学得到迅速发展，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，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？纳米技术是汽车发展的核心技术。纳米技术能够从汽车车身应用到车轮，几乎涵盖了汽车的全部。纳米技术在汽车上的广泛应用，将降低汽车各部件磨损，降低汽车消耗，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。如今不少汽车产品已开始采用纳米技术，小小的纳米将使汽车产生极大的变化。纳米油漆———刮痕更少漂亮、心爱的汽车如果不小心出现刮痕，可就大煞风景了。汽车制造商戴姆勒－克莱斯勒公司日前宣布，从2003年年底起采用一种汽车车身喷涂用的新型纳米油漆，以防止碰撞时小刮痕的出现。据悉，该公司科研人员经过4年多研发出的这种纳米油漆，可以在喷涂后的车身上形成一层致密网状结构，其间含有许多微小陶瓷颗粒。通过对150辆汽车进行的试验表明，这种纳米漆不仅光亮度比传统油漆高出40％，而且当车身与其他物体轻微碰撞时，其防止刮痕出现的性能也要比传统油漆好得多。新油漆将于近期在奔驰E、S及SLK等多个系列轿车上采用，并从2004年开始在该公司其它所有系列轿车上均采用这种新型纳米油漆。纳米塑料———强度更高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更是黄铜的27倍、钢铁的7倍。除此之外，纳米塑料除了可回收外，还有长期耐紫外线、色泽稳定、质量较轻等优点，在汽车配件中的应用领域相当广泛。在汽车外装件中，主要用于保险杆、散热器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其它保护胶条、挡风胶条等。在内饰件中，主要用于仪表板和内饰板、安全气囊材料等。相关业内专家预测，在未来的20年内，纳米塑料将大量取代现有的车用塑料制品，有相当大的市场潜力。纳米润滑剂———磨损更小磨损、疲劳、腐蚀是机械材料失效的三种主要形式。磨损造成的经济损失十分巨大，而纳米润滑剂能够很好地解决机械磨损问题。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用，只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用，能够完全填充金属表面的微孔，最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加3至4倍，磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护，减小了磨损，使用寿命成倍增加。纳米汽油———油耗更低能源、环保一直是汽车业的关键问题。纳米汽油目前已经开始研制，节约能源和减少污染是它的最大优点。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造，最大限度地促进汽油燃烧，使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为，汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后，可降低其油耗10%~20%，增加动力性能25%，并使尾气中的污染物浮碳、排放降低50%~80%。它还可以清除积碳，提高汽油的综合性能。纳米橡胶———轮胎更艳汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中，橡胶助剂大部分成粉体状，如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言，纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂，而不再局限于使用炭黑或白炭黑，汽车中最大的改变即是，轮胎的颜色已不再仅限于黑色，而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上，新的纳米轮胎均较传统轮胎来得优异，例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。以上只是纳米技术与汽车制造技术相结合的一部分，理论上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、排气系统等，均可因纳米技术的运用而产生不同的功能特性。当然，若能将汽车的所有部位都纳米化，其附加价值必然大增，但相对而言，其成本与售价也将大幅提高。因此，迄今为止，真正纳米化且商业化的汽车零件仍很有限。但毋庸置疑，汽车工业是现代工业的重要标志，纳米技术应用于未来汽车技术的发展将是一个必然趋势，也定会成为汽车技术升级的保证。(end)

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