محصولات نانویی صنعت حمل و نقل

به گزارش مرجع پلیمر در بازار ایران به نقل از  مهر، بررسی محصولات نانو و ارائه تاییدیه نانو مقیاس به آنها از جمله فعالیت های مهم ستاد توسعه فناوری نانو از ابتدای سال جاری بوده است. در واقع بررسی مواد و محصولات تولید و عرضه‌شده در حوزه فناوری نانو، سبب شفافیت بازار محصولات نانو شده و به‌ ارتقای کیفی این محصولات و افزایش اعتماد مصرف کنندگان کمک می‌کند.

۱۵ محصول دسته بندی شده در حوزه صنعت حمل و نقل که مبتنی بر فناوری نانو هستند و موفق به اخذ تأییدیه نانو مقیاس از ستاد توسعه فناوری نانو شده اند در زیر معرفی شده اند.

محصولات نانویی صنعت حمل و نقل شامل موارد زیر است:

الکترود جوش(نانو کامپوزیت مس – آلومینا)

محصول مد نظر دارای مقاومت مکانیکی و شیمیایی بالایی بوده و در عین حال هدایت حرارتی و الکتریکی بسیار بالایی دارد. برای دستگاههای جوش صنعتی وجود قطعاتی که مقاومت مکانیکی و شیمیایی بالا و در عین حال هدایت الکتریکی زیادی داشته باشد، بسیار حائز اهمیت است.

این محصول را می توان فولاد A۵۵۰ با قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی معادل ۸۰درصد مس دانست.

«آرترود» نانو کامپوزیتی متشکل از آلیاژ مس و ذرات نانواکسید آلومینیوم است که به طور یکنواخت در ماتریس مس پراکنده شده است. اکسید آلومینیوم توسط فرآیند اکسیداسیون داخلی تولید می‌شود. طی این فرآیند اکسیژن با آلومینیوم در داخل شبکه مس در حالت جامد، واکنش می‌دهد.

 این روش در مقایسه با تکنیک‌های دیگر، بهترین اندازه ذرات و توزیع را دارد. اکسید آلومینیوم بسیار سخت و از نظر حرارتی پایدار است و قابلیت حل شدن در مس را ندارد.

این ذرات در حالی باعث استحکام مس می‌شوند که در کاهش هدایت حرارتی و الکتریکی مس، کمترین تاثیر را دارد.

فیلتر هوای خودرو (نانو پردو)

در این محصول بر روی کاغذ فیلتر هوای خودرو معمولی الیافپلی اکریلو نیتریل با قطر زیر ۱۰۰ نانومتر اعمال شده است که باعث افزایش جذب گرد و غبار هوا شده و عملکرد موتور را بهبود می بخشد.

نانو امولسیون شوینده موتور خودرو بدون استفاده از آب

موتور خودرو هم مانند هر چیز دیگری وقتی تمیز باشد بهتر کار می‌کند ولی تمیزکردن موتور مانند شستن سایر قسمت‌های خودرو نیست. همه ما یک موتور تمیز و خشک را دوست داریم و هر از گاهی با آب آن را می‌شوییم، ولی از سوی دیگر یک مشکل وجود دارد. وسایل نقلیه مدرن دارای قسمت‌های الکترونیکی زیادی مانند واحد کنترل الکترونیکی، جعبه فیوزها، سوئیچ‌ها و تعداد زیادی از اتصالات دیگر هستند که هیچ‌کدام از این اجزاء با آب رابطه خوبی ندارند.

اسپری کردن این اجزاء ظریف الکتریکی با جت H۲Oیا بخار هم به احتمال زیاد نتیجه بدهد ولی با آن هم دو حالت ممکن است اتفاق بیافتد، در بهترین حالت، موتور روشن نمی‌شود و در بدترین حالت، خسارت‌های زیاد و تعمیرات گران را در بر دارد.

پس شما باید راه دیگری را در پیش بگیرید. پیشرفت خودروها و پیچیدگی مدارات الکترونیکی در آن‌ها، همگی خواستار تغییر روش تمیز کردن موتور و اجزای برقی آن شده است. این محصول پایه آب است و بوسیله نانو ذرات آلودگی موتورخودرو را تمیز می کند و نیاز به مصرف آب نیز نیست. همچنین با توجه به خاصیت آنتی استاتیک از تجمع گرد و غبار بر روی موتورخودرو جلوگیری می‌کند.

نانو امولسیون شوینده بدنه خودرو بدون استفاده از آب

شستشوی اتومبیل، بسته به شرایط آب و هوایی هر شهر، از امور روزانه، هفتگی و حتی ماهانه شهروندان است. هر چند که این روزها بسیاری از افراد بخاطر مشغله و مشکلات شخصی یا شغلی، ترجیح می دهند شستشوی اتومبیل خود را به کارواش بسپارند، اما اگر کمی حوصله به خرج دهید و به شستشوی ماشین مانند یک تفریح و نه جبری عذاب آور بنگرید، مطمئن باشید برایتان به کاری لذت بخش تبدیل می شود.

یکی از ملزومات شستشوی اتومبیل بدون رفتن به کارواش شوینده مناسب است. محصول مورد تأیید ستاد نانو یک شوینده بدنه اتومبیل بر پایه آب است که بوسیله نانو ذرات آلودگی بدنه خودرو را تمیز می‌کند و نیاز به مصرف آب نیز ندارد. این محصول با توجه به خاصیت آنتی استاتیک از تجمع گرد و غبار بر روی سطح خودرو جلوگیری می‌کند.

محلول ایجاد پوشش های پایه زیرکونیم بر روی فولاد

این محصول، محلول تولیدکننده پوشش تبدیلی با ضخامت نانومتری زیرکونیا است. این محلول از پایه ترکیبات زیرکونیومی و به کمک واکنش‌های شیمیایی و حرارتی تولید شده است. پوشش مورد نظر با استفاده از غوطه‌وری ورق فولاد در دمای محیط ایجاد می‌شود.

جزء اصلی پوشش تبدیلی ایجاد شده، زیرکونیوم است و کارایی آن افزایش چسبندگی پوشش‌های آلی به سطح فولاد و افزایش مقاومت به خوردگی فولاد است

از جمله خواص پوشش تبدیلی زیرکونیایی نسبت به سایر پوشش‌های مورد استفاده در صنایع، می‌توان به پوشش‌دهی در دمای پایین، زمان کوتاه پوشش‌دهی، مضر نبودن برای محیط زیست، مصرف کم مواد و تک مرحله‌ای بودن فرآیند پوشش‌دهی اشاره کرد.

نانو کولانت DZ

این محصول در هر جایی که نیاز به خنک شدن داشته باشد کاربرد دارد. داخل رادیاتور ریخته شده و با کاستن دمای موتور مصرف بنزین را کاهش می دهد.

در ضمن می توان از رادیاتور کوچکتری در خودرو استفاده کرد. در زمینه انرژی نیز، در صورت استفاده جهت خنک کاری ژنراتور های برق، از مصرف سوخت کاسته می شود.

نتیجتا افزایش ۱۵درصدی انتقال حرارت و کاهش ۳ تا ۱۰ درصدی مصرف سوخت در حوزه خودرو با استفاده از این نوع محصول محقق می شود.

امروزه با توجه به نیاز به کاهش ابعاد سیستم‌های انتقال حرارت در وسایل نقلیه از یک طرف و همچنین نیاز به افزایش نرخ انتقال حرارت از طرف دیگر، سیستم‌های انتقال حرارت با راندمان بالا مورد توجه ویژه‌ای قرار دارند.

ضریب هدایت حرارتی پایین سیالات رایج انتقال حرارت مانند آب در مقایسه با فلزات، مانع اصلی در کوچکسازی مبدل‌های حرارتی است. برای رسیدن به این هدف، دو رویکرد افزایش سطح موثر مبدل‌ها و همچنین افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال در نظر گرفته شده‌اند.

نانو سیال‌ها از پراکنده شدن ذرات نانویی در یک سیال پایه بوجود می‌ آیند. بواسطه این ذرات، ضریب انتقال حرارت سیال پایه به میزان قابل توجهی افزایش یافته و در مصرف انرژی صرفه جویی به عمل خواهد آمد.

 تحقیقات نشان می‌دهد که میزان افزایش انتقال نانو سیال‌ها، به پارامترهای متفاوتی از قبیل درصد افزودن نانو ذرات، جنس آن‌ها، ابعاد ذرات نانویی و… بستگی دارد.

نانو کلوئید ایجاد کننده پوشش آبگریز سطوح غیر جذبی(شیشه – سرامیک – استیل – فلز)

یکی از آلودگی‌های عمده‌ای که روی سطوح کاشی و سرامیک‌ها بوجود می‌آید در اثر باقی ماندن قطرات آب و در نتیجه بخار شدن آب و باقی ماندن رسوبات محلول در آب بر روی سطوح مذکور است که پس از مدتی باعث خوردگی سطوح و نیز از بین رفتن جلا و زیبایی و استحکام این سطوح می‌شود.

در اثر جلوگیری از باقی ماندن این قطرات روی این سطوح در طول زمان آلودگی‌های مذکور کمتر ایجاد شده و سطوحی تمیز‌تر خواهیم داشت. یکی از روش‌هایی که می‌توان با آن مانع از باقی ماندن این قطرات روی سطوح شد اعمال پوشش‌های آبگریز‌کننده نانو پاک است. 

با اعمال این پوشش بر روی سطوح شیشه‌ای و سرامیکی آهنگ ایجاد آلودگی‌ها روی سطح کاهش می‌یابد و نیز با عبور قطرات آب از روی سطح آلودگی‌های قبلی نیز تا حد قابل قبولی شسته می‌شوند.

 این پوشش با ذرات نانومتری برای ایجاد سطوح آب‌گریز و کاهش آلودگی سطح است. این پوشش به صورت محلول حاوی ذرات نانو متری و ترکیبات دیگر ارائه می‌ شود که پس از حذف حلال ذرات نانومتری بر روی سطح و بین مولکول‌های سطحی بطور یکنواخت توزیع خواهند شد.

 سطح حاصل به شدت آب‌گریز بوده و از ‌تر شدن ممانعت می‌ کند، بنابراین سطح تمیز باقی مانده و آلودگی‌ها همراه با جریان آب حذف می‌ شوند.

میلگرد (نانو کامپوزیت مس – آلومینا)

این محصول نانو کامپوزیتی متشکل از آلیاژ مس و ذرات نانواکسید آلومینیوم(<nm ۱۵) است که به طور یکنواخت در ماتریس مس پراکنده شده است. اکسید آلومینیوم توسط فرآیند اکسیداسیون داخلی تولید می‌شود. اکسید آلومینیوم بسیار سخت و از نظر حرارتی پایدار است. این ذرات در حالی باعث استحکام مس می‌شوند که در کاهش هدایت حرارتی و الکتریکی مس، کمترین تاثیر را دارد.

ویربالیت (نانو کامپوزیت مس- آلومینا)

نانو کامپوزیتی متشکل از آلیاژ مس و ذرات نانواکسید آلومینیوم(کوچکتر از ۱۵ نانومتر) است که به طور یکنواخت در ماتریس مس پراکنده شده است. اکسید آلومینیوم توسط فرآیند اکسیداسیون داخلی تولید می‌شود. اکسید آلومینیوم بسیار سخت و از نظر حرارتی پایدار است. این ذرات در حالی باعث استحکام مس می‌شوند که در کاهش هدایت حرارتی و الکتریکیمس، کمترین تاثیر را دارد.

نازل جوشکاری (نانو کامپوزیت مس –آلومینا)

نانو کامپوزیتی متشکل از آلیاژ مس و ذرات نانواکسید آلومینیوم است که به طور یکنواخت در ماتریس مس پراکنده شده است. اکسید آلومینیومتوسط فرآیند اکسیداسیون داخلی تولید می‌شود.

اکسید آلومینیوم بسیار سخت و از نظر حرارتیپایدار است. این ذرات در حالی باعث استحکام مس می‌شوند که در کاهش هدایت حرارتی و الکتریکیمس، کمترین تاثیر را دارد.

پوشش حاوی نانولایه TiN/TiAlSiN روی فولاد زنگ نزن

این محصول پوشش حاوی نانولایه‌های TiN/TiAlSiN است که روی فولاد زنگ نزن اعمال شده تا خواص مکانیکی و سایشی این نوع فولاد را افزایش دهد. استفاده از پوشش‌های چند لایه به دلیل تجمیع خواص پوشش‌های مختلف و بهینه سازی خواص پوشش است.

لایه TiN به عنوان اولین لایه چسبیده به زیرلایه، به علت چسبندگی خوب به زیرلایه انتخاب شده است و دارای سختی متوسط و چقرمگی خوبی است. ساختار نانوکامپوزیتی TiN/TiAlSiN، دارای خواص سختی بسیار بالا ناشی از حضور TiAlSiN یا‌‌ همان نانوکامپوزیت TiAlN/α-Si۳N۴ و به دلیل حضور عنصر سیلیسیم دارای تنش پسماند بسیار کم است و مقاومت دمایی بالایی را ارائه می‌دهد.

به دلیل قرارگیری لایه TiAlSiN در کنار لایه‌های TiN، علاوه بر افزایش سختی نهایی پوشش، چقرمگی آن نیز بهینه شده و مقاومت دمایی بالایی ایجاد می‌کند. آخرین لایه از جنس TiAlSiN است که به علت دارا بودن سختی بسیار بالا، زبری خوب و مقاومت دمایی بالا، خواص نهایی و تریبولوژیک پوشش را کنترل می‌کند.

پوشش اکریلاتی uv پخت حاوی نانو ذرات سیلیس

رنگ پودری الکترواستاتیک پایه رزین اپوکسی- پلی استر حاوی نانو ذرات سیلیکا با خاصیت ضد دود و ضد کلوخه از مزایای این محصول نانویی کاربردی در صنعت حمل و نقل است.

NAFZA CNT

نانولوله‌های کربنی استوانه‌های توخالی از تک ورقه‌های گرافیتی هستند که به شکل استوانه‌ای پیچِیده شده‌اند. این مواد دارای خواص ساختاری، مکانیکی و الکتریکی فوق العاده‌ای هستند که ناشی از خواص ویژه پیوندهای کربنی، طبیعت شبه تک بعدی ساختمانی و تقارن استوانه‌ای آن‌هاست.

 قطر نانو لوله‌های کربنی در حد چند نانومتر و طولشان در حد چند میکرومتر است و خواص آن‌ها به الیاف گرافیتی ایده‌ال نزدیک است.

نانو کلوئید کاهش دهنده مصرف سوخت و آلاینده های سوخت دیزل

محصول، نانوکلوئید اکسیدسریم است که به منظور کاهش مصرف سوخت و آلاینده‌ها در سوخت دیزل استفاده می‌ شود. این اکسید با داشتن هدایت یونی بالای اکسیژن در شبکه کریستالی، قابلیت ذخیره مقادیر قابل توجه اکسیژن و پتانسیل ردوکس پایین بین یونهای +Ce۴ و+Ce۳، به عنوان کاتالیستی با قابلیت کاهندگی و اکسندگی به کار می‌رود.

این قابلیت‌ها سبب استفاده گسترده از این اکسید به عنوان کاتالیست کاهش دهنده مواد آلاینده در خودروهای دیزلی شده است. این اکسید می‌تواند با واگذار کردن اتم اکسیژن از ساختار شبکه خود سبب ایجاد تغییرات در فرایند سوخت شود. افزودن نانوذرات اکسید سریم به سوخت می‌تواند سبب تجزیه هیدروکربن‌های سوخته نشده و دوده شده و در نتیجه سبب کاهش مصرف سوخت شود.

همچنین اکسید سریم سبب کاهش فشار در محفظه سوخت شده که سبب کاهش تولید NOx شده و بازده واکنش‌های سوخت افزایش می‌یابد.