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科學家發現環氧樹脂固化新方案

如意 ? 來源:cnBeta.COM ? 作者:cnBeta.COM ? 2020-12-23 12:15 ? 次閱讀

據外媒報道,通常情況下,環氧樹脂通過加熱或紫外光固化。然而這兩種方法都有各自的缺點,但一種新型環氧樹脂可以很好地避免這些缺點,據悉,這種環氧樹脂可以在通過磁場后就能變硬。一些熱活化環氧樹脂的一個問題是,膠水--及其應用的材料--必須被放置在高溫烤箱中。

像那些用碳纖維制造的產品依賴于這個過程,整個過程需要大量的能量,并且還有可能會損壞材料。此外,如果環氧樹脂被夾在不透明的絕緣材料之間,它會被屏蔽從而不受到熱量和紫外線的影響,這則會大大增加了粘合的難度。

為了尋找替代品,新加坡南洋理工大學的科學家們從現有的熱活化環氧樹脂開始,然后將其混合在由錳、鋅和鐵制成的納米顆粒中。當混合物暴露在磁場中時,粒子會升溫從而固化環氧樹脂。整個過程不需要添加催化劑,并且膠水有沒有被任何材料覆蓋都沒有關系。

研究人員稱,一克“磁固化粘合劑”可以用200瓦的電磁設備在5分鐘內將其固化,而在此過程中消耗的能量只有16.6W·h。相比之下,同樣數量的傳統熱活化環氧樹脂卻需要在2000瓦的烤箱中加熱一小時,需要消耗2000W·h的能量。

更重要的是,據稱鍵的強度跟普通環氧樹脂相似。該技術的潛在應用可能包括航空航天、汽車、體育和醫療產品的制造行業。

Raju V. Ramanujan教授表示:“我們設計的溫控磁性納米顆粒是為了跟現有的一鍋膠配方混合,所以市場上的許多環氧基粘合劑可以轉化為磁場激活膠。由于固化的速度和溫度可以調整,所以現有產品的制造商可以重新設計或改進他們現有的制造方法。”

據悉,相關研究報告已發表在《Applied Materials Today》上。
責編AJX

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