節能高效的磁場活化膠

對於需要在工業規模上將東西粘在一起的企業而言,一種能從磁場中獲得黏性的膠可以節省大量能源和成本。

為了硬化或固化大多數環氧膠中的化學混合物,需要對環境施加影響,如熱量,光線或水分。

但當常規粘劑無法生效時,如在熱敏性應用中,通過「磁化」工藝來實現膠體固化,就具有特殊的意義。

新型膠由商業環氧樹脂與定製的,混合了錳、鋅和鐵的磁性納米粒子結合而成:當電磁能通過它們時,這些納米粒子會發熱,從而將材料固定在適當的位置。

新加坡南洋理工大學(NTU)的材料科學家Terry Steele說:「我們主要想開發一種暴露於磁場中的、幾分鐘內就能固化,同時又防止表面過熱的膠粘劑。這很重要,因為某些表面對熱非常敏感,如柔性電子設備和可生物降解的塑料。」

與傳統膠相比,新膠更容易塗抹,起效更快,所需的能源和空間也更少。它不需要硬化劑或促進劑,且可以進行調整以控制發熱的最大速率和峰值。

例如,對於自行車和頭盔之類的碳纖維產品,需要使用大型烤箱加熱數個小時以固化環氧膠。相比之下,新型膠僅僅需要小型電磁設備。

研究人員說,具體來說,1克常規環氧膠需在2000瓦的烤箱中加熱1個小時。相比之下,在200瓦的電磁設備中,1克的磁致固化膠粘劑僅需5分鐘,因此總能耗降至1/120。

新工藝消除了過熱和加熱不均的風險,且可以達到高達7兆帕的高粘合等級。

研究人員已經在木材,陶瓷和塑料材質上通過了測試,這意味著它不僅用途廣泛而且非常有效,並且還有可能提高現代生產效率。

材料科學家Raju Ramanujan說:「我們的溫度控制型磁性納米粒子被設計為兼容現有的一鍋式粘合劑配方,因此市場上的許多環氧基粘合劑都可以轉化為磁場活化膠。」

該研究發表在《今日應用材料》上。

https://www.sciencealert.com/scientists-create-a-glue-that-can-be-activated-by-magnetic-fields

來源:kknews節能高效的磁場活化膠