Upload
fawzi
View
75
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
بررسی جایگاه فناوری نانو در صنعت خودرو علی حسینی، مهدی احمدی. دانشکده فنی مهندسی، گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا کد مقاله: 350. چکيده - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
چکيدهبدون ش�ك ام�روزه ص�نعت خ�ودرو يكي از عرص�ه ه�اي تع�يين كنن�ده ق�درت ي�ك كش�ور اس�ت. ل�ذا توج�ه ب�ه اين ام�ر مهم اجتناب ناپ�ذير اس�ت. مب�احث توس�عی فن�اوری ه�ای ن�وین در این ص�نعت ن�يز ب�ه عن�وان بخش مهمي از اين عرص�ه جايگ�اه وي�ژه اي دارد. ب�ا ورود فناوري ه�اي ن�وين و از جمل�ه فن�اوري ن�انو ب�ه ب�ازار س�اخت ص�نایع مرتب�ط ب�ا خ�ودرو و تجه�یزات ك�ارا ت�ر، ص�احبان اين ص�نعت را ب�ر آن داش�ته اس�ت ك�ه گ�وي س�بقت را از س�اير رقب�ا برباين�د. ل�ذا توج�ه ب�ه اين نكت�ه ض�روري اس�ت ک�ه در غ�ير اين ص�ورت ب�ا ورود قطع�ات ن�وين، تولي�د كنن�د گ�ان داخلي توان�ايي رق�ابت ب�ا اين محص�والت را نداش�ته و
كشور در اين زمينه به سوي مصرفي شدن پيش خواهد رفت.
مقدمه
نانو در زب�ان يون�اني ب�ه مع�ني كوچ�ك ی�ا ري�ز اس�ت. ي�ك ن�انومتر، ي�ك بيلي�ونيم م�تر اس�ت. اتم سيلس�يم مي باش�د. علي� رغم اين 5اين ان�دازه تقريب�ا براب�ر قط�راتم هي�دروژن و ي�ا
ك�ه درك ان�دازه ي�ك اتم س�اده نمي باش�د، نانوفن� آوري مجموعه� اي از روش� ها و اص�ول آف�رينش م�واد، س�اختارها و سيس�تم هاي مفي�د و كن�ترل آن ه�ا در مقي�اس ط�ولي ن�انومتر و به�ره ب�رداري از خصوص�يات و پدي�ده هاي جدي�د حاص�له در آن مقي�اس اس�ت. ب�ه عب�ارت ديگ�ر، ن�انو فن�اوري كلي�ه فعاليت ه�ا جهت ايج�اد س�اختاري ظري�ف در مقي�اس ن�انو ب�راي تغي�ير در ت�ك اتم ه�ا و مولكول ه�ا را ش�امل مي ش�ود، ب�ه طوريك�ه م�واد و وس�ايل جدي�د ب�ا
فن آوري ن�انو واژه� اي اس�ت كلي ك�ه . خ�واص م�ورد نظ�ر و مطلوب� تر س�اخته مي ش�وندب�ه تم�ام فناوري ه�اي پيش�رفته در عرص�ه ك�ار ب�ا مقي�اس ن�انو اطالق مي ش�ود. ك�اربرد ن�انو فن�اوري اغلب هم�راه ب�ا هزين�ه كم�تر، دوام بيش�تر، مص�رف ان�رژي پ�ايين ت�ر، هزين�ه نگه�داري كم�تر و خ�واص به�تر اس�ت. يكي از اص�لي ت�رين موض�وعات نانوفن�اوري، س�اخت م�واد ب�ا خ�واص جدي�د اس�ت. اين م�واد ارزش اف�زوده بس�يار ب�اال و ك�ارآيي
.به�تري در تم�ام ص�نايع خواهن�د داش�ت ك�ه ص�نعت خ�ودرو ن�يز از آن مس�تثني نمي باش�دمزاي�اي از بهره گ�يري ب�ه ش�روع ك�ه اس�ت زمينه ه�ايي از يكي خ�ودرو ص�نعت از كاربرده�ا، اين اس�ت. ك�رده مختل�ف سيس�تم هاي و اج�زا در نانوكامپوزيت ه�ا مب�دل هاي كات�اليزوري )ب�راي تب�ديل م�ؤثرتر محص�والت ج�انبي اح�تراق ب�ه م�واد بي خط�ر( ت�ا پالس�تيك ها و روكش ه�اي س�بك وزني ك�ه به�ره س�وخت و عم�ر خ�ودرو را گرفت�ه،
افزايش مي دهند، شامل مي شوند.- کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو
فن�اوری ن�انو بط�ور گس�ترده ای در تم�امی ص�نایع مرب�وط ب�ه تولی�د خ�ودرو و ب�اال ب�ردن کیفیت قطع�ات آن و کن�ترل آل�ودگی محی�ط زیس�ت نقش مهمی ایف�ا ک�رده اس�ت. در
جایگاه توسعه فناوری نانو در صنعت خودرو نشان داده شده است.2شکل
محيط زيست و مبدلهاي كاتاليستي و فيلترها- 1-2اگرچ�ه فن�اوري ن�انو از طري�ق اس�تفاده از فيلتراس�يون، م�واد ن�انو حفره� اي و كاتاليس�ت ها در عملي�ات تم�يز س�ازي اث�رات قاب�ل مالحظه� اي روي فناوري ه�اي زيس�ت محيطي دارد )مث�ل فيل�تر ك�ردن، جداس�ازي، ج�ذب و تجزي�ه آالين�ده ه�اي زيس�ت محيطي قب�ل و ي�ا بع�د از آل�ودگي در محص�والت پس�اب فرآين�دها( بيش�ترين اث�رات آن احتم�اال" مث�ل ديگ�ر
فناوري ها به صورت اتفاقي رخ خواهد داددر مجم�وع اك�ثر اث�رات، مفي�د ب�ه نظ�ر مي رس�ند. ب�ا اين ح�ال بعض�ي از م�واد جدي�د نش�ان داده ان�د ك�ه كم�تر زيس�ت تخ�ريب پذيرن�د و ق�ابليت بازي�افت قطع�ات ب�ر تج�اري س�ازي ي�ك م�اده اث�ر گ�ذار خواه�د ب�ود. م�واد ن�انو ك�امپوزيتي رس�ي، از اين دو جهت q توان�ايي زي�ادي ب�راي كم�ك ب�ه پيش�رفت ه�اي قاب�ل ت�وجهي داش�ته ان�د. فن�اوري ن�انو قطع�اq برجس�ته ت�رين اث�رات از نظ�ر ك�اهش انتش�ار جه�اني ك�ربن خواه�د داش�ت، ولي احتم�االزن�دگي روزان�ه بس�ياري از اف�راد در كش�ورهاي توس�عه يافت�ه و در ح�ال توس�عه، از ورود پيله�اي س�وختی هي�دروژنی حاص�ل می ش�ود. انتش�ار ذرات از وس�ايل نقلي�ه و س�اير وس�ايل و ماش�ين ه�ايي ب�ا موتوره�اي دي�زلي م�وجب نگ�راني خاص�ي ش�ده اس�ت و توس�عه فناوري ه�اي ن�وين فيلتراس�يون مي توان�د اثرگ�ذار باش�د. آل�ودگي محي�ط زيس�ت در كش�ور اي�ران و ب�ه وي�ژه ش�هر ته�ران تم�ام زن�گ ه�اي خط�ر را ب�ه ص�دا درآورده اس�ت. ن�ه تنه�ا آل�ودگي ه�وا بلك�ه آل�ودگي آب ه�اي س�طح كش�ور ن�يز عام�ل نگ�راني ش�ده اس�ت. اين موض�وع اهميت تحقيق�ات ب�ر ن�انو فيلتراس�يون را بیش از پیش مش�خص مي
كند.
مواد ساختماني و روكشها- 2-2نانو كامپوزيتهاي پليمري-الف
ني�از اقتص�ادي در عرص�ه ه�اي مختل�ف از جمل�ه ص�نعت خ�ودرو، تقاض�ا ب�راي اس�تفاده از م�واد جدي�د س�بك وزن مانن�د پالس�تيك را ك�ه مي توان�د ب�ا فل�ز ج�ايگزين ش�ود، اف�زايش داده اس�ت. ان�واع خ�وب اين پالس�تيك ه�ا گ�ران قيمت هس�تند. نانوك�امپوزيت ه�ا، دس�ته جدي�دي از م�واد م�ورد مطالع�ه جه�اني هس�تند ك�ه ش�امل پليمره�اي ق�ديمي تق�ويت ش�ده ب�ا ذرات ن�انومتري مي باش�ند. در حقيقت نانوك�امپوزيت ه�ا ي�ك گ�روه از پالس�تيك ه�اي انباش�ته از م�واد مع�دني هس�تند ك�ه ش�امل مق�دار كمي از ذرات ري�ز نانومقي�اس مي باش�ند. درح�الت نظ�ري اين م�واد مي توانن�د ب�ه آس�اني ب�ه ص�ورت اكس�ترود ي�ا ق�الب ب�ه ش�كل نه�ايي در آين�د، در ح�الي ك�ه داراي هم�ان اس�تحكام و ق�درت فل�ز ب�وده و از آن س�بك ت�ر مي باش�ند. اولين اس�تفاده ص�نعتي از ن�انو ك�امپوزيت ه�اي تق�ويت ش�ده ب�ا
(. ك�ه بوس�يله 2خ�اك رس در زمين�ه ي درس�ت ك�ردن پوش�ش زنج�ير تايمين�گ اس�ت)ق�الب گ�يري ت�زريقي اين ك�ار ص�ورت گرفت�ه اس�ت. اين م�واد ص�لبيت خ�وب و پاي�داري ح�رارتي ب�االيي از خ�ود نش�ان مي دهن�د و در بدن�ه موت�ور اتومبي�ل ه�ا بك�ار گرفت�ه مي
% اس�ت ك�ه 25ش�وند. وزن حف�اظتي دس�ت يافت�ه ش�ده ب�راي پوش�ش زنج�ير تايمين�گ علت اين ام�ر ب�ه خ�اطر كم�تر ب�ودن محت�وي فيبره�اي آلي در مقايس�ه ب�ا ن�ايلون ي�ا
ش�ركت 1990پ�روپلين تكمي�ل ش�ده ب�ا الي�اف شيش�ه اي مي باش�د. در اواي�ل س�ال تويوت�ا از نانوك�امپوزيت ه�ا در پوش�ش كمربن�د ايم�ني خ�ودرو اس�تفاده ك�رد. در كن�ار فع�اليت ه�اي تويوت�ا ش�ركت ميتسوبيش�ي ن�يز از ن�انو كامپوزيت ه�ا در روكش موت�ور
استفاده نمود.
انو كامپوزيتهاي فلزيب-ناس�تفاده از ن�انو بلوره�اي فل�زي ب�ه ص�ورت تركيب�ات س�اختاري حجيم در ص�نعت داراي
به طوريكه ب�ا اس�تفاده در بدن�ه ماش�ين آالت قادرن�د ب�ا .(4اش�د)ن-بک�اربرد زي�ادي می بن�انو ك�امپوزيت ه�اي جدي�د رق�ابت داش�ته باش�ند. ب�ه ط�ور مث�ال ن�انو بلوره�اي ف�والد مزاي�اي زي�ادي در ارتق�اي درج�ه اس�تحكام ايج�اد مي كنن�د و ش�ركت تويوت�ا از آن در خ�ودرو ه�ايش اس�تفاده ك�رده اس�ت. خودروه�اي موت�وري مق�ادير زی�ادی از ان�رژي را تل�ف مي كنن�د. وق�تي ك�ه ان�رژي تولي�د ش�ده از موت�ور خ�ارج گ�ردد ران�دمان پ�ائين مي
آيد.
منابع و مآخذ.1386 ، بهمن 124- بي نام "- ماهنامه فناوري نانو، سال ششم، شماره 1محم��د، ن��انو لول��ه ه��اي كرب��ني، وي��ژگي، ك��اربرد و –ف��رزاد، زارعي -- خم��امي زاده2
.85 ، فرودين4روشهاي توليد، فضاي نانو، شمارهپيش�نهاد راه�بردي ب�راي توس�عه علم و فن�اوري در اي�ران "- م�ير حبي�بي ،علي رض�ا 3.1379همايش علم و فناوري "
4- "Societal implication of nanoscience and nanotechnology", national science Foundation Report URL://itri:Loyola.edu/nano/NSET.societal.implications.March2001.5- Robert Leaversuch ,"nanocomposites Borden Roles in Automotive ,Barrier Packaging'', URL://Plasticstictechnology.com/Articles/200110fa3.html.May2003.6- Nanocomposites1999", URL://WWW.Principaconsulting.com/pdf/brochure.pdf,May,2003.7- Reports on Micro and Nano Technologies'',URL://WWW.minatech.de/dokumente/report.pdf,june,20038- http://www.nano.ir
بررسی جایگاه فناوری نانو در صنعت خودروعلی حسینی، مهدی احمدی
دانشکده فنی مهندسی، گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسالمی واحد شهرضا
350کد مقاله:
بحث و نتيجه گيري
هم�انطور ك�ه مالحظ�ه می ش�ود ن�انوتكنولوژي ت�أثيرات زي�ادي در بخش ه�اي گون�اگون ص�نعت خ�ودرو خواه�د داش�ت. از جمل�ه رن�گ، شيش�ه، بدن�ه، الس�تيك، پي�ل س�وختي و بس�ياري از م�وارد ديگ�ر ك�ه ب�دان پرداخت�ه ش�د. كش�ور م�ا ب�ا داش�تن من�ابع غ�ني مع�دني و
.مخ�ازن عظيم نف�تي باي�د انگ�يزه بيش�تري ب�راي دس�تيابي ب�ه اين فن�اوري داش�ته باش�دت�أثيرات ن�انو تكنول�وژي ب�ر ارتق�اء كيفيت م�واد بك�ار رفت�ه در قس�مت ه�اي مختل�ف خ�ودرو و خصوص�يات ويژه� اي ك�ه آن م�واد پي�دا مي كنن�د، مهم�ترين مقوله� اي اس�ت ك�ه باي�د ب�ه آن توج�ه ك�رد. همچ�نين ت�أثير بس�زايي ك�ه این تکنول�وژی در محي�ط زيس�ت مي گ�ذارد قاب�ل توج�ه اس�ت. م�واد اولي�ه م�ورد ني�از ب�راي ه�ر ص�نعت، نقش مهمي در كيفيت، قيمت و قابليت ه�اي محص�ول تولي�د ش�ده آن ص�نعت دارد. اگ�ر بت�وان از م�وادي ب�ا كيفيت به�تر، قيمت كم�تر و ك�ارايي بيش�تر در س�اخت قطع�ات اس�تفاده ك�رد، خودروه�ای آين�ده عالوه ب�ر آل�ودگي كم�تر، از قطع�ات مناس�ب و قابليت ه�اي بيش�تر برخ�وردار خواهن�د ب�ود. ب�ا توج�ه ب�ه هوش�ياري روز اف�زون جه�اني در بخش ن�انو فن�اوري و اق�دامات ص�نايع مختل�ف از جمل�ه ص�نعت خ�ودرو در جه�ان، م�ا ن�يز باي�د در ص�دد باش�يم ك�ه س�همي از اين ب�ازار را ه�ر چن�د
اندك در دست بگيريم.
- ريز پردازنده ها5-2 در عرص�ه پردازن�ده هاي رايانه� اي و اهميت وج�ود آنه�ا در سيس�تم هاي پيش�رفته و هوش�مند پ�ردازش داده ه�ا روي ان�واع خودروه�ا، بس�يار س�خن گفت�ه ش�ده اس�ت. ممكن اس�ت در نه�ايت مجموع�ه متن�وعي از اج�زا در پردازن�ده هاي ن�انو الك�ترونيكي اس�تفاده ش�ود، مث�ل ن�انو لوله ه�اي كرب�ني، ن�انو لوله ه�اي غيركرب�ني، ن�انو تس�مه ها، ن�انو س�يم ها، نانوالي�اف و ان�واع مولكول ه�اي آلي. س�اخت چ�يزي فرات�ر از اج�زاي بني�ادي منطقي ب�ا اين عناص�ر همچن�ان
(.20بزرگترين چالش موجود است)
- روان كننده ها6-2فرص�ت ه�اي زي�ادي در خل�ق م�واد جدي�دي وج�ود دارد ك�ه بتوانن�د روان كنن�ده هاي موج�ود را ارتق�ا بدهن�د. ب�راي ك�اهش فرس�ايش موت�ور، ن�انوذرات مس ب�ه روغن موت�ور اف�زوده مي ش�وند و همچ�نين از ن�انو ذرات فرومغن�اطيس هم در روان كنن�ده ها اس�تفاده مي گ�ردد. از
فولرين ها براي روان كننده روغن و كاهش گرانروي آن استفاده مي شود.
UV- پوشش هاي اپتيكي با استفاده از اليه هاي ضد نور7-2تخ�ريب زي�ر س�اخت ه�ا و زي�ر الي�ه ه�اي پليم�ري و چ�وبي تحت ت�ابش ن�ور ف�رابنفش از دي�ر ب��از ب��ه عن��وان مش��كلي در س��اخت و ب��ه ك��ارگيري اين قطع��ات در ش��رايط مختل��ف و نامناس�ب ج�وي مط�رح ب�وده اس�ت. در س�ال ه�اي اخ�ير پژوهش�گران توانس�تند ب�ا اس�تفاده از م��واد ن��انومتري و بخص��وص پوش��ش دهي ن��انو ذرات، اين مش��كل را ح��ل كنن��د. ب��ا اس�تفاده از پوش�ش دهي جدي�د، ن�ور ف�رابنفش ب�ه مق�دار مناس�بي ج�ذب مي ش�ود. اين پوش�ش ه�ا نس�بت ب�ه پوش�ش ه�اي ق�ديمي داراي ط�ول عم�ر بيش�تري هس�تند. از مزاي�اي ديگ�ر اين پوش�ش دهي مي ت�وان ب�ه مق�اومت بيش�تر در مقاب�ل ت�رك خ�وردگي و س�ايش و
(.19همچنين شفافيت ظاهري و عدم تغيير شكل و رنگ معمولي قطعه اشاره كرد)