想必洗車對很多朋友來說都是很頭疼的問題,好不容易花了幾十塊錢剛洗的車,在這糟糕的路況下往往堅持不了幾天就會被打回原形,這時候我們也只能摸摸口袋里羞澀的錢包,無奈的搖搖頭,嘆息一聲,“哎,就這樣了吧”。

你是否想過有一天能擺脫這種糟糕的境遇,頭也不回的和洗車說一聲拜拜。你的愿望,車身自清潔技術或許能幫你防火涂料薄型和厚型實現。

靈感來自荷葉

如何實現車身自清潔的目的呢?其實很簡單,無非就是使臟物沾不上車身就行了。而我們人類是很擅長從自然界中尋找靈感的,這個問題也是如此。要聊到這項技術就得提到自然界中自清潔能力超強的荷葉了,作為自清潔的典型,其實早在1970年代德國波恩大學植物研究所所長威廉·巴特洛特就通過研究荷葉的抗污防火涂料薄型和厚型性,提出了關于防水性和抗污性之間存在著因果關系的理論。物質具有超疏水性的原因往往是因為有著許多突體微觀結構以及疏水低能表面,如蠟狀涂層等。荷葉正好滿足了以上要求,成為了大自然饋贈于我們的靈感源,可以說車身自清潔技術是一種仿生技術。

各顯神通的超疏水性設計

根據以上理論,研究者設計了多種超疏水性涂層,歸納防火涂料薄型和厚型起來主要分為噴涂處理、面漆處理和金屬表面處理三種。

噴涂處理方式

噴涂處理是一種比較常見的設計方法,設計思路是通過在車漆表面附加一層可以阻止水、油等液體侵蝕的空氣保護膜。為了提升使用壽命,這種保護膜往往還有著超強的附著力和耐磨性。比如說2015年UCL大學研發(fā)出的一種新型自清潔涂料,就有著超強的耐磨性,防火涂料薄型和厚型在對彈性涂層進行測試時發(fā)現經過用刀劃或用砂紙打磨40次后,依然能形成自清潔的彈性表面,這種自清潔涂料已經受到了多家汽車企業(yè)的重點關注,極有可能不久后在某些車型上得到運用。或者是此前由UltraTech公司研發(fā)并出售給日產的Ultra-EverDry涂層也有著類似的性能,這種涂層后來也被應用在聆風電動防火涂料薄型和厚型車上。

由于是手工直接噴涂的后處理方式,并且沒有經過烘烤室,加之噴涂材料本身的缺陷,這類涂層還是存在著很多的不足,比如說涂層結構不均勻;容易受到紫外線、洗滌劑、油脂等影響;涂層使用壽命不高,一般3~6個月左右就得重新噴涂處理。一般來說這種處理方式的單次成本也比較高,拋開人工成本后也得2000元左右。假防火涂料薄型和厚型設人工成本為400元,使用6個月,那么平均每個月費用為400元,相比于每個月100元左右(部分朋友可能更少)的洗車方式確實是有點貴了。不過這里并沒有考慮時間成本和車身保持清潔的時間,對汽車清潔要求高又想節(jié)約時間的朋友來說或許不失為一種選擇。

面漆處理方式

不同于噴涂這種類似封釉的處理方式,研究者還嘗試著防火涂料薄型和厚型合成新型的汽車面漆來直接代替現有的汽車面漆。這里就不過分引入專業(yè)名詞了,簡單來說納米技術的采用是這項技術的突破點。研究者希望通過引入合理劑量及成分的納米粒子使得疏水性面漆涂層的表面存在一種規(guī)整性較好的微納米結構,這和荷葉的表面形貌是相仿的。

理論上來說,在造車中直接完成自清潔涂層的設計是最為合理的。不防火涂料薄型和厚型同于噴涂處理這種后處理方式,能夠獲得更佳的涂層均勻性以及附著力,同時制備涂層的可控性也更高。但是,涂層疏水性、納米粒子用量、涂層表面力學性能三者之間是矛盾的,在高疏水性下,往往需要大量的納米粒子,但是這很容易導致涂層開裂。這也是汽車面漆在超疏水性和自清潔方面進展緩慢的原因。面漆處理方式現在來說還是處防火涂料薄型和厚型在研究階段,多是以高校和研究院為主,研究方向是將熱固性丙烯酸樹脂進行疏水薄膜的制備,但車企現階段似乎還只是抱著觀望的的態(tài)度。

金屬表面處理方式

不同于車漆或是噴涂后處理方式,目前越來越多研究者嘗試著更進一步,開始直接在金屬材料表面制備超疏水性涂層,其中研究得最多的金屬材料就是鋁合金了。在鋁合金表面制備超防火涂料薄型和厚型疏水性涂層,一般是從表面結構和表面改性兩個角度考慮,前者是通過增加表面粗糙度獲得表面的微納米結構,后者則是通過改性處理在表面形成具有保護性的涂層。與前兩種處理不同的是,這種處理方法的另一大目的是防止金屬的腐蝕。

通過在金屬表面直接處理確實可以得到性能良好的疏水性表面,但是這會影響到后續(xù)的車漆處理,二者防火涂料薄型和厚型之間如何進行合理的權衡是比較頭疼的問題。此外,如何降低成本和控制生產工藝也是同上面兩種技術一樣老生常談的問題了。由于汽車的特殊性,在汽車領域外覆蓋件鋁合金的超疏水性表面處理還沒有得到實際的運用,多是在航空航天領域,但要知道鋁合金是汽車輕量化的重要材料之一,這項技術還是有著相當廣闊的發(fā)展前景的。

小結

車防火涂料薄型和厚型身自清潔技術有著廣闊的前景,對消費者而言是十分有益的。超疏水性表面的機械穩(wěn)定性、使用壽命、制備成本、工業(yè)化生產等問題一直是制約車身自清潔技術得以走向廣大使用者的重要因素。

現在市面上已經存在著相當多的以噴涂處理方式為主的自清潔產品,卻往往都是王婆賣瓜,對技術的缺點避而不談。噴涂處理作為一種初級階段,在防火涂料薄型和厚型將來還會得到更大的提升和改進。 當然了,車身自清潔技術發(fā)展方向之廣確實是十分可喜的,可以看到已經有了實際的產品出現,且產品效果也能達到長時間自清潔的目的,相信在不久這項技術還會得到更廣泛的應用,到時候我們就能開心的和洗車說聲拜拜了。