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usdt不用实名(caibao.it):新型磁固化粘合剂几分钟内可固化 应用局限包罗汽车产品等

admin2020-12-2568

盖世汽车讯 据外媒报道,新加坡南洋理工大学( Nanyang Technological University, Singapore,NTU Singapore)的科学家研发了一种行使磁场固化粘合剂的新方式。

环氧树脂等传统粘合剂通常用于粘结塑料、陶瓷和木料,旨在行使湿气、热度或光来固化,通常需要到达特定的固化温度,从室温至80摄氏度不等。当胶水结晶、硬化时,需要行使固化工艺将胶水与两个平安外面交织毗邻与粘合,以到达一定的强度。

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研究人员展示由新型粘合剂粘合的种种质料(图片泉源:南洋理工大学)

NTU的新型“磁固化”粘合剂则可通过磁场将其固化,这一点对于在有些特定环境条件下,当前粘合剂无法好好事情而言异常有用。此外,当粘合剂夹在橡胶或木料等绝缘质料之间,热、光和空气等传统活化剂会难以接触到粘合剂。

复合质料制成的自行车车架、头盔和高尔夫球杆等产物现在就由两液环氧树脂粘合剂制成,其中树脂与硬化剂夹杂在一起,反应会立刻最先。

至于碳纤维(将一层一层的薄碳带粘合在一起)制造商以及碳纤维运动装备制造商,他们的工厂会接纳大型高温烤箱,破费数小时将环氧树脂粘合剂固化,此种能量密集型固化历程也是导致碳纤维成本高的主要原因。

而此种新型“磁固化”粘合剂通过将通俗商用环氧树脂粘合剂与NTU科学家制成的特制磁性纳米颗粒夹杂制成,无需像两液型粘合剂(有两种液体,在使用前需要夹杂在一起)一样,与硬化剂或促进剂夹杂,因而易于生产与应用。此种粘合剂在穿过磁场后会被激活,从而可将质料粘合在一起,而只需要行使一个小型电磁装置就可以容易发生磁场。与传统的大型烤箱相比,使用的能源更少。

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研究人员行使磁场固化粘合剂(图片泉源:南洋理工大学)

例如,一克的磁固化粘合剂只需在5分钟内行使200瓦的电磁装置容易完成固化,只消耗16.6瓦时的能量,而传统2000瓦的烤箱则需要破费1小时固化同量的传统环氧树脂粘合剂,消耗2000瓦时,比磁固化粘合剂多消耗120倍的能量。

该项研究成果可应用于种种领域,如高端运动器材、汽车产物、电子装备、能源领域、航空航天和医疗制造等。实验室测试显示,此种新型粘合剂的强度可达700万帕,与市场上的许多环氧树脂粘合剂相当。

研究人员注释示意:“我们的要害研究成果是研发了一种方式,能够通过将粘合剂暴露在磁场中,在几分钟内将其固化,同时还可以保证在其被应用到其他物体上时,防止外面过热。这一点异常重要,由于有些物体外面具有极端的热敏性,如柔性电子装备和生物可降解塑料等。”

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研究人员展示行使该粘合剂粘合的木料,证实其强度(图片泉源:南洋理工大学)

“磁固化”粘合剂若何事情

此种新型粘合剂由两种主要成分制成,一种是通过加热举行固化的商用环氧树脂,另一种是锰、锌和铜(MnxZn1-xFe2O4)化学组合制成的氧化纳米颗粒。

当电磁能量穿过此类纳米颗粒时,它们会被加热,并激活固化历程。此外,此类特制纳米颗粒还能够控制加热的最高温,从而防止过热以及形成热门。

由于无需使用大型工业烤箱,激活此类粘合剂在空间和能源消耗方面的足迹更小。固化历程中的能源效率对于实现绿色制造至关重要,绿色制造的产物会在较低的温度下制成,而且加热和冷却历程使用的能量也更少。

例如,运动鞋制造商经常难以加热橡胶鞋底与鞋上半部门之间的粘合剂,由于橡胶是一种热绝缘体,不会将热量传输至传统的环氧树脂粘合剂,因而在热量到达粘合剂之前,需要行使烤箱长时间加热鞋子。

行使磁场激活的粘合剂就可以战胜该难题,由于可以在粘合剂中激活固化历程。还可以将交变磁场嵌入到传送系统底部,让预涂了粘合剂的产物在穿过该磁场时能够固化。

提升生产效率

研究人员还预计该手艺可以提高需要粘合剂讨论的产物的生产效率。此种温度可控的磁性纳米颗粒经由设计,可以与现有的一步法粘合剂配方夹杂,因此市面上的许多环氧树脂粘合剂都可以酿成磁场激活粘合剂。

既然可以调整固化速率与温度,现有的产物制造商就能够重新设计或改善现有的生产方式。例如,新工艺能够在所有部件上预涂粘合剂,然后在部件通过传送带时,将粘合剂固化,无需在传统装配线上逐个给部件涂上粘合剂。不使用烤箱,就可以削减停机时间,实现更高效的生产。

研究人员还示意:“我们新研发的磁固化粘合剂只需几分钟就可以完成固化,能够行使高强度粘合保证外面的粘结,在运动、医疗、汽车和航空航天领域有很大的应用潜力。此种高效的工艺能够节约成本,由于无需像传统的热固化一样,需要很大的空间和许多能量。”

此前有关热活化粘合剂的研究是行使电流穿过线圈,即感应固化,粘合剂被从外部加热与固化。不外,此种方式的瑕玷是会在粘合剂内部形成热门,从而导致物体外面过热且粘结不均。

未来,该研究小组希望能够与粘合剂制造商互助,实现该手艺的商业化。现在,他们已经通过南洋理工大学的创新创业公司NTUitive申请了专利,而且其手艺已经引起了运动产物制造商的兴趣。

(责任编辑:王治强 HF013)

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