科学家找到环氧树脂固化新方法:不仅快速且消耗能量极小

据外媒报道,通常情况下,环氧树脂通过加热或紫外光固化。然而这两种方法都有各自的缺点,但一种新型环氧树脂可以很好地避免这些缺点,据悉,这种环氧树脂可以在通过磁场后就能变硬。一些热活化环氧树脂的一个问题是,胶水–及其应用的材料–必须被放置在高温烤箱中。

像那些用碳纤维制造的产品依赖于这个过程,整个过程需要大量的能量,并且还有可能会损坏材料。此外,如果环氧树脂被夹在不透明的绝缘材料之间,它会被屏蔽从而不受到热量和紫外线的影响,这则会大大增加了粘合的难度。

为了寻找替代品,新加坡南洋理工大学的科学家们从现有的热活化环氧树脂开始,然后将其混合在由锰、锌和铁制成的纳米颗粒中。当混合物暴露在磁场中时,粒子会升温从而固化环氧树脂。整个过程不需要添加催化剂,并且胶水有没有被任何材料覆盖都没有关系。

研究人员称,一克“磁固化粘合剂”可以用200瓦的电磁设备在5分钟内将其固化,而在此过程中消耗的能量只有16.6W·h。相比之下,同样数量的传统热活化环氧树脂却需要在2000瓦的烤箱中加热一小时,需要消耗2000W·h的能量。

更重要的是,据称键的强度跟普通环氧树脂相似。该技术的潜在应用可能包括航空航天、汽车、体育和医疗产品的制造行业。

Raju V. Ramanujan教授表示:“我们设计的温控磁性纳米颗粒是为了跟现有的一锅胶配方混合,所以市场上的许多环氧基粘合剂可以转化为磁场激活胶。由于固化的速度和温度可以调整,所以现有产品的制造商可以重新设计或改进他们现有的制造方法。”

据悉,相关研究报告已发表在《Applied Materials Today》上。

cnBeta
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