پروژه بررسی کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت خودرو و لزوم بهره گیری از آن در خودروها

مقدمه:
چکیده  اگرچه هنوز نانوفناوری در آغاز حیات خود قرار دارد ولی در همین چند سال اخیر امیدهای زیادی را در بین دانشمندان برای دستیابی به مواد با قابلیت های بالا و ساخت محصولات با عمر و کیفیت بالا ایجاد کرده است. نانو تکنولوژی به عنوان انقلاب صنعتی قرن آینده اثرات فراوانی درصنایع گوناگون خواهد داشت.یکی از چشم اندازهای امیدوار کننده این تکنولوژی پیشرفته در صنعت خودرو سازی می باشد. یکی از اصلی ترین موضوعات نانو تکنولوژی،ساخت مواد با خواص جدید است.این مواد ارزش افزوده بسیار بالا و کارایی بالاتری در تمام صنایع خواهند داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نمی باشد. ساخت بدنه های سبکتر و مقاومتر برای خودرو،ساخت لاستیک هایی با مقاومت سایشی بهتر،ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر،کاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتری هایی با انرژی بالا و دوام بیشتر،ساخت حسگرهای چند منظوره برای کنترل فرایندهای مختلف درخودرو ،ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو جهت کاهش آلودگی هوا و لایه های خیلی محکم با خصوصیات ویژه ای مثل الکترو کرومیک(که به صورت دلخواه یا خودکار شیشه را تیره سازد) ؛ یا ساخت شیشه های ضد مه ،ضد کثیفی و آینه های ضد انعکاس وسازگار کردن با محیط زیست و بسیاری از موارد دیگر از جمله کاربردهایی هستند که نانو تکنولوژی در صنعت خودرو خواهد داشت.

فهرست مطالب:
مقدمه         1

فصل اول    نانو چیست ؟       4

1-1- تعریف نانو تکنولوژی       5

1-2-  تاریخچه ی فناوری نانو          6

1-3-  درک ابعاد            12

1-4- چه انتظاری باید از نانوتکنولوژی داشت     17

 1-5- ابزارآلات         22

1-6-  جغرافیای نانو        28

1-7- تقسیم بندی های فنی و صنعتی وکاربرد      32

فصل دوم    معرفی مواد نانویی      34

2-1-  مواد نانو ساختاری       35

2-2- مواد نانو بلوری         37

2-2-1- فلزات توده ای سرامیک ها و روکشها      38

2-3- نانو کامپوزیت ها         41

2-3-1- دسته بندی نانو نانو کامپوزیت ها       43

 2-3-2- کامپوزیت های پلیمری        46

2-3-3- کامپوزیت های الیاف کربنی     48

2-3-4- کاربرد نانو کامپوزیت ها           48

2-4-  نانو ذرات       52

2-4-1- روش تولید       55

2-4-2- کاربرد        55

2-5- روکش های مبتنی بر نانوذرات         56

2-5-1-  کاربرد          59

2-6- نانو لوله های کربنی         59

2-6-1-خواص       61

2-6-2- انواع           63

2-6-3- قیمت و حجم تولید         65

2-7- نانو شاخ ها         66

2-8- نانو الیاف          66

2-9- مواد نانو حفره ای       67

2-9-1- خواص        68

2-9-2- کاربرد ها       69

2-10- فولرین ها  70

2-10-1- درآمدی بر فولرین ها      70      

2-10-2-  انواع        72

2-10-3- کاربرد       74

2-11- نانو سیم ها       76

2-11-1-   انواع نانوسیم ها        77

2-12- نانو فنر ها        77       

2-13- نانو تسمه          78

2-14- درخت سان ها        79

2-14-1- کاربرد        79

2-15- نانو کپسول      80

فصل سوم   کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت خودرو    81

3-1- کاربرد در صنعت لاستیک        82

 3-1-1- کاربرد اکسید روی (nano Zno ) در صنعت لاستیک  84 

3-1-2- کاربرد اکسید روی در لاستیک کامیون     87

3-1-3- کاربرد نانو کربنات کلسیم در صنعت لاستیک    89

3-1-4- کاربرد ساختارهای نانومتری الماس در صنعت لاستیک  91

3-1-5- کاربرد ذرات نانو متری خاک رس  در صنعت لاستیک    93

3-1-6- کاربرد فولرین ها در صنعت لاستیک       93

3-1-7- مزایا استفاده از نانو در صنعت لاستیک    95

3-1-8- تحت لیسانس بودن شرکت های لاستیک سازی98

3-2- نانو افزودنی ها       99

 3-2-1- نانو افزودنی ها روان کننده ها (روغنها و گیریسها)   99

3-2-1-1- تریبولوژی و مهندسی سطح     101  

3-2-1-2- شرایط اصلی روان کننده ها      102

3-2-1-3- انواع روان کننده        103

3-2-1-4- انواع مواد افزودنی         104

3-2-1-5- ساز وکار کارکرد  نانو افزودنی های روغن   105

3-2-1-6- مزایا استفاده از نانو افزودنی به روغن     106

3-2-1-7- افزودنی نانو الماس و تاثیر آن در کاهش مصرف روغن    107

 3-2-1-8- افزودنی فولرین و تاثیر آن در کاهش مصرف روغن 108

3-2-1-9- محصولات تجاری شده نانو افزودنی ها   110 

3-2-2- نانو افزودنی ها سوخت    121

 3-2-2-1- ضرورت بهینه سازی مصرف سوخت   121

3-2-2-2- ساز وکار کارکرد نانو افزودنی های سوخت   122

3-2-2-3- محصول تجاری شده نانو افزودنی ها     122

3-2-2-4- افزودنی نانو الماس و تاثیر آن در کاهش مصرف بنزین   124

3-2-2-5- تاثیر سوخت های کاتالیزوری در کاهش مصرف سوخت و آلایندگی     125

3-2-2-6- برخی نکات مهم در مورد تاثیر نانو در بخش انرژی  126          

3-3- تاثیر نانو تکنولوژی در خودروهای هیدروژنی    127

3-4- باتری ها وپیلهای سوختی    128

  3-4-1- مقدمه          128

  3-4-2- کاربرد مواد نانو بلوری در باتری      130

  3-4-3- کاربرد نانو گراس در باتری         131

  3-4-4- کاربرد مواد نانو حفره ای در باتری     132

  3-4-5- کاربرد نانو لوله ها در باتری و پیل سوختی    134

  3-4-6- کاربرد فولرین ها درپیل سوختی    136

  3-4-7- پیل سوختی مبتنی بر متانول    137  

  3-4-8- تاثیر نانو اهرام  بر افزایش کارایی پیل سوختی  138

3-5-  شیشه وآینه        139

3-5-1- شیشه خود تمیز شونده         139

3-5-2- شیشه جاذب حرارت        141

3-5-3- شیشه با تغیر رنگ (تغیر شفافیت)    142

3-5-4- شیشه ضد انعکاس نور          142

3-5-5- شیشه ضد الکتریسیته ساکن        143

3-6-پوشش و رنگ خودرو        144

3-6-1- معرفی          144

3-6-2- مواد اولیه        148

3-6-3- دیسپرس ها       149

3-6-4- کاربرد نانو ذرات در رنگ       150

3-6-5- انواع محصولات تولید شده        150

3-6-6- پوشش های مقاوم به خوردگی و خراش   151

3-6-7- پوشش های خود پاک کننده و زود خشک شونده  153

3-6-8- پوشش های مقاوم به عوامل طبیعی و بیولوژیکی  154

3-7- حسگر ها      154

3-7-1- معرفی       154

3-7-2- ویژگیهای مهم نانوحسگرها       155

3-7-3-کاربرد نانوحسگرها      156

3-7-4-انواع نانوحسگرها        156

3-7-5- کاربرد در صنعت خودرو       156

3-7-6- ساخت پیزو الکتریک فلزی با استفاده از نانو تکنولوژی     157

3-8- موتور        160

3-8-1-  کاربرد ساختار نانو بلوری در موتور     160

3-8-2- کاربرد فولرین ها در موتور         160     

3-8-3- کاربرد روکشهای نانو ذره ای در موتور     160

3-9- صفحات نمایشگر       161

3-10- آلاینده ها و محیط زیست       162

3-10-1- مبدل کاتالیستی چیست؟    162

3-10-2- نانو تکنولوژی وکاهش هزینه کاتالیزورها      166

3-10-3- کاهش آلایندگی با نانو افزودنی ها به سوخت   168

3-10-4- نانو و فیلتراسیون ذرات منتشره از موتور های دیزلی     169

3-10-5- کاهش مصرف انرژی با استفاده از فناوری نانو     170

 فصل چهارم    نتیجه گیری    171

 فصل  پنجم     منابع و مآخذ   176