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新发现!一种能在水中硬化的环氧树脂
来源: JEC 时间: 2018-08-01 浏览: 3931

维也纳工业大学已开发出一种特殊的环氧树脂配方,可用于航空航天、造船和汽车制造等领域的纤维增强复合材料,甚至可用于水下翻新。这是通过用光照射树脂的任意部分来实现的。

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在几秒钟内,新材料可以完全转化。最初,材料是透明的,或者是液体,或者是糊状;然后,当它的任何部分被适当的光照射时,整个树脂开始凝固,并呈现出暗色。使之成为可能的特殊环氧树脂配方已经获得了TU Wien(维也纳技术大学)的专利。现在,研究人员成功地在水下完成了这一过程。这意味着,新的环氧树脂可以用于到目前为止一直很难进行的工作,如在桥柱或水坝中填充水下裂缝,或在持续作业期间修复管道。

作为进一步的新奇之处,该特殊配方可与碳纤维和碳纤维垫结合使用。在航空航天工程、风力涡轮机、造船或汽车工业中,出现了许多应用的可能性-在每一个需要将最高机械性能与轻量化设计相结合的领域。

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环氧树脂是用于工业领域的标准材料,用于许多不同的用途,如绝缘电子元件或固定机械部件。由RobertLiska教授(应用合成化学研究所,TU Wien)领导的研究小组开发了添加到普通环氧树脂中的添加剂,以调整其性能,并使按下按钮就能有针对性地固化。

罗伯特·李斯卡解释说:“我们正在开发特殊的化合物,在其中光会引发化学反应。这可能是可见光的亮光,但我们也有一些化合物只对紫外光起反应。”当光线照射树脂时,就开始了释放热量的反应。这种热在其他地方扩散并引发化学级联,直到树脂全部固化。Liska解释道:“这种方法的主要优点是不需要像其他光固化材料那样照亮整个树脂。光照射树脂的任何部分就足够了。其余的,即使在你想要填补的黑暗裂缝中,也是可以治愈的。“

工业界的合作伙伴公司已经询问,如果存在“深色”填料或纤维,这一过程是否也是可能的,因为自固化环氧树脂对于其中一些更困难的应用非常有用。李斯卡认为,“从表面上看,这一观点与所有理论相矛盾”。“光线对材料的穿透深度很低,因为它被碳纤维强吸收”,但在TU Wien的实验中仍然令人印象深刻地显示了工作过程。有效的水下养护也违背了理论。

“最初我们认为这是不可能的。人们首先会认为水会与树脂的成分发生化学反应,同时也会消除维持反应所需的热量。“然而,令人惊讶的是,光触发的自固化过程仍有可能在水下发生。罗伯特·李斯卡解释说:“这其中的一个关键原因是化学反应会使水沸腾。”“然后在硬化树脂和周围的水之间形成一层薄的水蒸气保护层。”研究人员现在正在寻找更多的工业用户,以探索这种特殊树脂的潜力。

除了玻璃和碳纤维增强复合材料在航空航天、造船和汽车制造业中的应用外,建筑物的修复也是一个特别有趣的领域。例如,用户可以用黏性树脂填充在水中建造的建筑物的裂缝,然后用闪光来治愈裂缝。管道的维护是另一项经常很难执行的工作-使用新树脂在这里也是合适的。“有许多可能性,我们希望有一些有趣的新想法,”罗伯特李斯卡说。

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