日本NIMS開發(fā)涂敷即干異種材料強(qiáng)固接合技術(shù)-久久精品國(guó)產(chǎn)亞洲AV麻豆AⅤ_歐美激情一區(qū)二區(qū)
日本物質(zhì)·材料研究機(jī)構(gòu)(NIMS)于2026年9月宣布,開發(fā)出一種只需涂敷溶液并干燥即可將不同材料強(qiáng)固接合的新技術(shù)。該技術(shù)可使原本難以結(jié)合的素材間達(dá)到超過(guò)7MPa的接合強(qiáng)度。
隨著汽車與柔性電子設(shè)備的發(fā)展,將金屬或玻璃等硬質(zhì)無(wú)機(jī)材料與橡膠、塑料等軟質(zhì)高分子材料融合的“多材質(zhì)化”需求日益增長(zhǎng)。傳統(tǒng)方法雖可通過(guò)專用膠粘劑或機(jī)械加工提升強(qiáng)度,但往往伴隨較高的環(huán)境負(fù)荷等問(wèn)題。
研究團(tuán)隊(duì)提出通過(guò)賦予接合層“結(jié)構(gòu)”來(lái)連接異種材料的新方案。具體而言,利用“粘彈性相分離”物理現(xiàn)象,在涂敷干燥后直接形成具有納米至微米級(jí)孔隙的網(wǎng)狀“多孔質(zhì)錨定層(PPA)”。該設(shè)計(jì)使接合層與玻璃基材通過(guò)化學(xué)親和性結(jié)合,同時(shí)微孔深入高分子材料內(nèi)部實(shí)現(xiàn)物理嵌合,從而完成強(qiáng)固連接。
為驗(yàn)證PPA結(jié)構(gòu)的有效性,團(tuán)隊(duì)選用與玻璃相容性好的極性高分子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)調(diào)控溶劑種類與組成控制相分離網(wǎng)絡(luò)固化時(shí)機(jī),成功制備出覆蓋納米至微米尺度的多孔膜。該技術(shù)已具備在直徑6英寸(150毫米)大面積上成膜的可行性。
在實(shí)驗(yàn)中,將苯乙烯-丁二烯系熱塑性彈性體滲入多孔膜使其透明化后,垂直引張?jiān)囼?yàn)測(cè)得接合強(qiáng)度突破7MPa。該數(shù)值約為不含多孔層或僅采用平坦涂膜時(shí)的兩倍。
針對(duì)高耐久性的成因,團(tuán)隊(duì)借助計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果顯示,若僅在平面貼合兩種材料,輕微拉伸即可導(dǎo)致界面產(chǎn)生應(yīng)變并引發(fā)斷裂;而采用相互嵌入的PPA型結(jié)構(gòu)后,沿界面的斷裂傾向顯著降低。