نانو در لاستیک خودرو

نانوذرات اکسید روی

اکسید روی عمدتاً در صنعت لاستیک سازی استفاده می شود و باید میزان ناخالصی های مس و منگنز و آهن موجود در آن به حداقل رسیده باشد. مصارف زیاد اکسید روی مربوط به عایق بودن آن در مقابل جریان الکتریسیته و هدایت الکتریکی ، ظرفیت حرارتی زیاد، خاصیت چسبندگی خوب، قدرت پوشش عالی، مقاومت کافی در مقابل اشعه مخصوصاً اشعه ماوراء بنفش و داشتن ثابت دی الکتریک متوسط آن است .

اکسیدروی در صنعت لاستیک سازی نقش شایانی داشته و یکی از معمول ترین فعال کننده ها است و سبب کاهش زمان پخت شده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. و در ضمن فعال کنندگی مقاومت حرارتی را نیز افزایش می دهد.

 

نانوذرات اکسیدروی (NanoZnO) ذراتی غیرآلی وبه دلیل سطح موثر بسیار زیاد از لحاظ شیمیایی بسیار فعال هستند. کوچکی کریستال ها و خاصیت غیرچسبندگی آنها باعث شده که نانوذرات اکسیدروی به صورت پودر زردرنگ کروی و متخلخل باشد. استفاده از این نانوذرات در لاستیک باعث صافی و همواری شکل ظاهری ، زیبایی و ظرافت بخشیدن به آن، افزایش دوام لاستیک و حفظ استحکام در دمای بالا و بهبود حد پارگی، طول عمر زیاد ، مقاومت سایشی(خاصیت ضد اصطکاکی و سایش)، و … می شود که همگی اینها به صورت تجربی ثابت شده است.

بهبود خواص فیزیکی لاستیک در اثر اضافه شدن نانوذرات اکسید روی ، ناشی از پیوند ساختار نانوذرات اکسیدروی(ZnO) با مولکول لاستیک است که در مقیاس اتمی صورت می‌گیرد.

از دیگر خصوصیات استفاده از این تکنولوژی در صنعت لاستیک، می توان به پایین آمدن هزینه ها، بازدهی بالا، ولکانیزاسیون (Volcanization) خیلی سریع و هوشمند و دامنه دمایی گسترده اشاره کرد. اثرات سطحی و فعالیت بالای اکسیدروی نانومتری ناشی از اندازه بسیار کوچک،سطح موثر خیلی زیاد وکشسانی خوب آن است

نانوالماس

آشنایی با نانو الماس

پودر نانومتری الماس نوع جدیدی از پودرهای سنتزی نانومتری بسیار سخت (SuperHard) محسوب می‌شود. از بررسی‌های میکروسکوپی انجام شده بر روی پودر نانومتری الماس مشخص شده است که ذرات پودر نانومتری الماس به صورت یک مجموعه (Cluster) بوده و شکل ذرات نانو الماس کروی است (شکل 3) . در واقع، یک ذره الماس از یک هسته فشرده بلورین از جنس الماس و یک لایه‌ سست خارجی حاوی انواع پیوندهای کربن – کربن و پیوندهای غیرهمجنس(Heterobonds) تشکیل شده است.

 

30 درصد نانو اتم‌های الماس روی سطح آن قرار گرفته‌اند و همین مسئله خواص ویژه‌ای به آن داده است. حداکثر اندازه تک دانه‌های نانو‌الماس 10 نانومتر و متوسط اندازه ذرات بین 4 تا 6 نانومتر است. همچنین بررسی‌های انجام شده با استفاده از اشعه ایکس‌ (XRD) بر روی پودر نانومتری الماس نشان می‌دهد که ذرات موجود در این پودر از جنس الماس با ساختار مکعبی می‌باشند. مطالعات مربوط به شناسایی کیفیت سطح پودر نشان می‌دهند که سطح ذرات با گروه‌های عامل پوشیده شده است که نوع و مقدار این گروه‌ها در محصولات مختلف متفاوتند . این گروه‌ها اغلب از نوع گروه ‌های اکسیژن‌داری هستند که بر روی سطوح ذرات ، بار منفی ایجاد می‌کنند.

پودر نانومتری الماس در هوا تا دمای ºC 500 و در خلاء یا محیط الکلی تا دمای 1000 درجه سانتیگراد الی 1100 درجه سانتیگراد مقاوم است.

دمای ºC 1100 دمای شروع تبدیل‌شدن الماس به گرافیت است . این پودر نانومتری الماس از نظر شیمیایی در برابر محیط‌های اسیدی ، قلیایی ، مواد اکسیدکننده و حلال‌های آلی در شرایط محیطی و دمای بالا مقاوم است .

نتایج بررسی وضعیت ناخالصی‌های احتمالی موجود در پودر نانومتری الماس نشان می‌دهد که میزان ناخالصی موجود در هر پودر نانومتری الماس به نوع آن پودر بستگی دارد و بر اساس شرایط فنی تولید بین 1 الی 3 درصد وزنی متغیر است . ناخالصی‌های غیرکربنی که معمولاً شامل آهن ، مس ، کلسیم ، سیلیکون ، کروم ، تیتانیم و همچنین مقادیر جزئی از سایر فلزاتی است که به نحوی در فرآیند تولید و تخلیص نانوالماس حضور دارند ، معمولاً بر اساس خاکستر باقی‌مانده پس از سوزاندن تعیین می‌شوند . مواد کربنی غیر از الماس، ناخالصی محسوب نشده و ترکیبات مفیدی برای کاربردهای نانوالماس محسوب می‌شوند. در جدول1، برخی از خصوصیات پودر نانومتری الماس ارائه شده است

نانوالماس در لاستیک

نانوالماس در کامپوزیت ها ، لاستیک ها ، مواد ضد اصطکاک و روان کننده ها به کار می رود. این ساختارهای نانومتری الماس با روش احتراق، تولید می شوند . نانو الماس دارای خواص برجسته‌ای است که ساختار کریستالی (بلوری)، شکل کاملا کروی ، قدرت شیمیایی بسیار بالا(سطح شیمیایی کاملا ناپایدار) ، ساختمان شیمیایی بسیار محکم و فعالیت جذب سطحی بسیار بالا از جمله این خواص هستند . نانوالماس با درصدهای ترکیب مختلف به انواع لاستیک ها اضافه می شود. از این لاستیک در صنعت خودرو و لوله های انتقال آب استفاده می گردد.

نانوکامپوزیت های سیلیکاتی

با به کار بردن نانوکامپوزیت های سیلیکاتی در آمیزه ی لاستیک ها، موجب افزایش طول عمر و کاهش وزن لاستیک می شود. افزایش استحکام لاستیک از اهمیت ویژه ای در صنایع خودروسازی برخوردار است و از دیرباز دوده به عنوان کاربردی ترین تقویت کننده درآمیزه های لاستیکی مطرح بوده است .

ولی معایبی مانند رنگ همواره مشکی، وابستگی به منابع نفتی وکاهش فرآیندپذیری آمیزه با افزایش مقدار آن و افزایش چگالی ماده را به همراه دارد. استفاده ازنانوسیلیکات های لایه ای به عنوان تقویت کننده های قدرتمند و چند منظوره برای تهیه نانوکامپوزیت های پلیمری، در سا لهای اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.

استفاده از نانوسیلیکات لایه ای منجر به کاهش مقدار دوده مصرفی در آمیزه ی لاستیک می شود و چگالی آمیزه را کاهش می دهد ، به این طریق می توان فراورده هایی با وزن کمتر تولید نمود. با کاهش وزن تایرها، مصرف سوخت در وسیله ی نقلیه کاهش می یابد و موجب کاهش آلودگی محیط و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد. سایر ویژگی ها و خواص نهایی آمیزه هم بهبود می یابد و موجب افزایش طول عمر تایر می شود .

نانورس

یکی از مواد نانومتری که کاربردهای تجاری گسترده ای در صنعت لاستیک پیدا کرده است و اکنون شرکت های بزرگ لاستیک سازی به طور گسترده ای از آن در محصولات خود استفاده می کنند ، ذرات نانومتری خاک رس است که با افزودن آن به لاستیک خواص آن به طور قابل ملاحظه ای بهبود پیدا می لاستیک هایی که خاک رس نانویی به آ نها افزوده شده به وسیله کمپانی ExxonMobil توسعه پیدا کرده و به صورت تجاری درآمده است. این محصول تا 50 درصد بیشتر از لاستیک های هالوبوتیل توانایی محبوس نگاه داشتن هوا را دارد و به مرور زمان با نرخ کمتری کم باد می شوند.

استفاده از نانومواد به شکل برخی از انواع خا ک رس لایه نظیر خاک رس Montmorillonite به وسیله شرکت Pirelli،توسعه یافته است . استفاده از این نانوساختارها منجر به ایجاد رفتار همگن و یکنواخت طولی و عرضی لاستیک خودرو می شود که این خاصیت باعث افزایش استحکام ، افزایش پایداری خاصیت ترموپلاستیک و کاهش نرخ پوسیدگی لاستیک می شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

با توجه به نوسانات بازار برای استعلام قیمت و سفارش از طریق شماره تماس و واتس اپ 09198797950، کانال تلگرام mat_link و اینستاگرام _mat_link اقدام نمایید