科學家找到環氧樹脂固化新方法：不僅快速且消耗能量極小

2020-12-23 cnBeta

據外媒報導，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後就能變硬。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。

像那些用碳纖維製造的產品依賴於這個過程，整個過程需要大量的能量，並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，然後將其混合在由錳、鋅和鐵製成的納米顆粒中。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，並且膠水有沒有被任何材料覆蓋都沒有關係。

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、體育和醫療產品的製造行業。

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。由於固化的速度和溫度可以調整，所以現有產品的製造商可以重新設計或改進他們現有的製造方法。」

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

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