कोर निष्कर्ष: 1. पारंपरिक पेंट्स में 0.5-2 मीटर से RMS सतहों की खुरदरापन को कम करके नैनो पेंटेड कार क्लास यूरोपीय संघ SANAD परियोजना ने ब्रिटिश एयरवेज वाहन पर नैनो-पेंटेड डिटैचमेंट उड़ान सत्यापन का आयोजन किया है - एक्सपोजर एंगल में 18-47 प्रतिशत की वृद्धि, सीमा परत की मोटाई में कमी, और एक CFC + पवन छेद + भौतिक उड़ान स्तर 3 विषहरण प्रभाव की वैधता। केवल 0.25wt% नैनोSiO2 (गैस चरण विधि, 7-40nm) > 150 ° अल्ट्रा-sorption और यूवी स्थिरता के 31 दिन (US8258206) - नैनो-added का निम्न स्तर कोटिंग पारदर्शी और यांत्रिक प्रदर्शन को लगभग अप्रभावित बनाता है।。
कार रेसिंग में हर न्यूटन वायु प्रतिरोध का मतलब गति का नुकसान होता है। एक F1 रेसिंग कार में 300 किमी / एच वेग पर लगभग 8,000-10000 N का वायुगतिकीय ड्रैग है - जिसमें से लगभग 20-30% (1600-3000 N) शरीर की सतह (त्वचा घर्षण खींचें) पर त्वचा घर्षण से आता है। कम हवा बाधा सुपर-स्लिपर नैनोपेंट कोटिंग सतह इंजीनियरिंग के आयामों से वायुगतिकीय प्रदर्शन को अतिरिक्त लाभ देने का प्रयास करते हैं - नैनोस्केल (<0.1 मीटर आरएमएस) को कोटिंग सतह खुरदरापन को कम करके धारा सीमा में गड़बड़ी ऊर्जा को कम करके त्वचा घर्षण प्रतिरोध कारक (Cf) को कम करके।。
वायुगतिकीय कम कोटिंग सतह इंजीनियरिंग - चिकनी से और #8221; नैनोस्केल और #8221; इसका क्या मतलब है
प्रत्यक्ष उत्तर: पारंपरिक कार वार्निश (2K PU या एक्रिलिक acreage) की RMS सतह में 0.5 - 2 मीटर की सीमा में खुरदरापन होती है - यह और 8221; चिकनीपन और #8221; आंखें और स्पर्श पहले से ही हैं और #8221; दर्पण और #8221; लेकिन वायुगतिकीय सीमा परत के दृष्टिकोण से > 1 मीटर में उच्च गति वाली वायु धारा में स्थानीय धारा (Turbulent Spots) की प्रारंभिक बारी को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त खुरदरापन है। नैनोपेंटिंग का लक्ष्य RMS खुरदरापन को को कम करना है - अर्थात्, पारंपरिक वार्निशिंग का 1/10-1/20 - पूरी तरह से "inundate" करने के लिए समताप मंडल के चिपचिपा तल में सतह की खुरदरापन, अतिरिक्त गड़बड़ी के कारण।。
कम हवा स्तर के रेस-टू-कैरिज प्रतिरोध नैनोपेंट कमी तंत्र: नैनो पेंटिंग RMS सतहों की खुरदरापन को कम करती है और सीमा परत की मोटाई गिल धाराओं की त्वचा घर्षण को कम करती है और प्रतिरोध को सत्यापित करने के लिए पवन छेद परीक्षण को कम करती है।मॉड्यूलर विवरण - किसी न किसी सतह और त्वचा घर्षण प्रतिरोध। ट्रापोस्फीयर के लिए, त्वचा घर्षण प्रतिरोध कारक Cf और सतह खुरदरापन के बीच एक क्लासिक संबंध है - जब सतह की खुरदरापन K + = U और K / L6770 (total rough क्षेत्र) को नहीं मापा जाता है, Cf केवल खुरदरापन पर निर्भर करता है और रेनॉल्ट नंबर Re से संबंधित नहीं है। रेसिंग की गति (250-350 km / h, Re≈107-108) पर, वार्निश सतह k = 0.5-2 m की ऊंचाई पर है, घर्षण गति ≈0-1-0.3m / s है, हवा आंदोलन viscos 1.5 x 10-5m2 / s - k + ≈3-40 के रूप में गणना की जाती है। K को <0.1 मी और उसके बाद k+ <2 - एक हाइड्रोलिक चिकनी क्षेत्र में सुरक्षित, Cf केवल Re पर निर्भर करता है और सतह खुरदरापन से संबंधित नहीं है - यह नैनोडेक्टिव कोटिंग का भौतिक लक्ष्य है।。
डेटा समर्थन: सीएफडी + विंडहोल + यूरोपीय संघ SANAD परियोजना के लिए भौतिक उड़ान सत्यापन परिणाम (एडवांस्ड टॉप नैनो-कोटिंग्स के साथ बेहतर वायुगतिकीय और डी-icing व्यवहार, 2013-2017): धातु ऑक्साइड / कार्बन नैनोपाइप / टायरेन पर आधारित नैनो-रंगीन कोटिंग epoxy या polypropylene एसिड राल से भरा 18-47 प्रतिशत (vs मानक हवाई पेंट), सीमा मोटाई में कमी, और पवन छेद परीक्षण + सीएफडी सिमुलेशन कम त्वचा घर्षण की पुष्टि करता है। वास्तविक उड़ान की स्थिति के तहत प्रतिरोध को सत्यापित करने के लिए ब्रिटिश एयरवेज वाहन को सबसे अच्छा फॉर्मूलेशन लागू किया गया है। US 8258206 पेटेंट डेटा: केवल 0.25wt% गैस चरण SiO2 (AEROSIL R820/R812S, 7-40nm) + जल निकासी TiO2/Zno 31 दिनों से> 150 ° पानी संपर्क कोण और यूवी स्थिरता (add 0.5wt% नैनोZno) प्राप्त करेंगे।。
स्रोत: यूरोपीय संघ SANAAD परियोजना (CORDIS), US8258206, AEROSIL तकनीकी डेटा
नैनोपेंटिंग के लिए सूत्र डिजाइन - #8221; न्यूनतम अतिरिक्त, अधिकतम प्रभाव और #8221;
प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया: कार रेस स्तर पर नैनोपेंट के लिए सूत्र डिजाइन सिद्धांत और #8221 है; बुनियादी प्रदर्शन का त्याग किए बिना कमी और #8221; नैनोफिलों के अलावा पर्याप्त रूप से कम (आमतौर पर 0.25-5wt%) होना चाहिए ताकि पेंट की पारदर्शिता, प्रकाश और यांत्रिकी को बनाए रखा जा सके। कोर फॉर्मूलेशन घटक: (1) नैनोSiO2 (गैस चरण विधि, 7-40nm, 0.25-2wt%) - सतह नैनोक्राइलिक और अति-हाइड्रोसिस प्रदान करते हैं; (2) नैनोजेनो (20-50nm, 0.1-0.5wt%) - यूवी अवशोषण और मुक्त ग्लिसरीन विलुप्त होने, जो बाहरी स्थायित्व को काफी बढ़ाता है; (3) TiO2 (10-30nm, 0.1-0.5wt%) - सहायक पानी निष्कर्षण और यूवी परिरक्षण; (4) फ्लोरिनेटेड कार्बन-मोडिफाइड पॉलीप्रोपाइलीन या trimethyl-siloxane राल-कम सतह ऊर्जा कोशिकाओं, नैनोफिल (पानी संपर्क कोण > 150°) के समन्वय में।。
संस्थागत विवरण - स्प्रे निर्माण के लिए एयरोसोल फॉर्मूलेशन (US8258206)। विशेष जोर बड़े सतहों (aeroplanes/car रेसिंग) पर लागू स्प्रे निर्माण योगों पर पेटेंट में रखा गया है - विलायकों में स्थिर कम चिपचिपाहट (<50cp) एयरोसोल निलंबन बनाने के लिए नैनोकणों को पूर्व निर्धारित करने के लिए VOC-compatible सॉल्वैंट्स (जैसे एसीटोन / एसीरिलेटर मिश्रण) का उपयोग। स्प्रे निर्माण के लाभ: (1) ऊर्ध्वाधर सतहों और जटिल वक्रता दोनों को कवर करना संभव है; (2) स्प्रे बूंदों के दौरान नैनोकणों का फैलाव - सॉल्वैंट्स का तेजी से अस्थिरता गीले झिल्ली में नैनोकणों के पुनर्मिलन से बचा है; (3) अति-फिल्म मोटाई (1-5 मिमी) - यह पारंपरिक वार्निशिंग का केवल 1/10-1/20 है, जिसमें वाहन के वजन पर थोड़ा प्रभाव पड़ता है और लैक्ना (पिटाई)। फिल्म इतनी पतली है कि प्रकाश और रंग उपस्थिति पर कोटिंग का प्रभाव नगण्य है।。
डेटा समर्थन: US8258206 पेटेंट शो 0.25wt% नैनोSiO2 (R8200) + 0.5wt% नैनोZno trimethyl सिलिका सील silooxane मैट्रिक्स में, 155 ± 3 ° तक के पानी से जुड़े कोणों के साथ, और 90% के रोलिंग कोण (vs नैनोकणों मैट्रिक्स नहीं जोड़ते)। RMS खुरदरापन (AFM माप, 10 x 10 μm स्कैनिंग रेंज) पोस्ट स्प्रे कोटिंग के लिए 12 ± 3 एनएम है - यह आणविक ग्रेड चिकनी के पास है।。
स्रोत: US8258206, EU SANAD प्रोजेक्ट, AEROSIL R820/R812S तकनीकी डाटा
आम समस्या
प्रश्न: क्या नैनोडेक्टिव कोटिंग के प्रभाव को बड़े पैमाने पर वाहन में परिलक्षित किया जा सकता है
(c) वाहनों के उत्पादन की कानूनी गति (100 km/h)।。
प्रश्न: नैनोनूडल सुपर-अल्कोहलिक प्रदर्शन कितने समय तक रहता है
छिड़काव नैनोपेंट (1-5 मिमी) पारंपरिक मोटी झिल्ली (30-50 मिमी) की तुलना में कम टिकाऊ होते हैं - उपयोग की सामान्य परिस्थितियों में (2-3 कार वॉश प्रति माह), अल्ट्रा-डिप्लोमैटिक फंक्शन (एक्सपोजर एंगल > 150°) 6 से 12 महीने तक रहता है, और फिर धीरे-धीरे साधारण हाइड्रोफोबिक (100-120°) तक कम हो जाता है। पुन: पेंटिंग (केवल सफाई सतहों के बाद) को बहाल किया जा सकता है - प्रत्येक दौड़ और #8221 के बाद रेसिंग कारों के समान; ताज़ा और #8221; रखरखाव कार्यक्रम।。
प्रश्न: क्या नैनोपेंट नियमित सड़क वाहनों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है
तकनीकी रूप से व्यवहार्य लेकिन लागत प्रभावी जरूरतों का आकलन। वर्तमान में, नैनोडेक्टिव कोटिंग के लिए मुख्य बाजार कार रेसिंग (फॉर्मुला 1/GT/resistence प्रतियोगिता) हैं, ओवर रन (OEM संयंत्र या बिक्री के बाद) और एयरोस्पेस-क्षेत्र जहां छोटे प्रदर्शन लाभ के लिए भुगतान करने की उच्च इच्छा है। नैनो सामग्री और छिड़काव प्रक्रियाओं के स्वचालन की कम लागत के साथ, अगले 5-10 वर्षों में उच्च अंत उत्पादन वाहनों (जैसे पोर्श, टेस्ला प्लेड) को घुसपैठ करना संभव है।。
स्रोत: यूरोपीय संघ SANAD परियोजना (CORDIS, 2013-2017), US8258206, AEROSIL तकनीकी डेटा, CFCD/Wind टर्नर स्थिति रिपोर्ट
प्रकाशन तिथि: 6 जुलाई 2026 वर्गीकरण: तकनीकी ज्ञान