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內凝膠——焊接設備的終結者?

內凝膠——完全可以替代釺焊和熔焊

內凝膠——焊接設備的終結者?

釺焊和熔焊是兩種常用的將金屬零件結合在一起的方法。這兩種焊接技術都會產生高溫,有潛在的危險性。焊接者有可能損壞精細的電氣元件,導致起火,或者沒有焊接好,導致多個元件損壞。波士頓東北大學的研究人員已經研製出了一種「內旋膠」,用來替代釺焊和熔焊。內旋膠為導電材料,在室溫條件下就能將兩個金屬工件粘合起來。

內旋膠由兩種經過特殊處理的納米棒組成,兩種納米棒均有金屬芯,一種納米棒的塗層為鎵,另一種的塗層為銦。這兩種納米棒材料分別塗在要粘合的兩個表面,當這兩個表面接觸後,兩種納米棒就像毛刷的鬃毛那樣豎起來;此時,操作者只要將兩個工件壓緊即可。操作者必須使一點勁來壓迫工件,從而保證粘合過程達到要求;單個操作者就能完成此操作,無需特別設備。

兩種納米棒相互聯結,有點像金屬尼龍搭扣。與尼龍搭扣不同,內旋膠一旦粘合,就不能將粘合在一起的物品分開。納米棒的鎵塗層和銦塗層相互接觸時,會形成一種液態膜,此種液態膜會填滿納米棒之間的空隙,液態膜還會與無塗層的納米棒的金屬芯發生反應,讓液態膜凝固,將兩個物品被固態金屬連接面粘合在一起。液態膜與納米棒金屬芯的反應也不需要任何外部加熱。東北大學研究團隊的測試表明這種粘合物的強度與常規焊接的強度基本相當。

凝固後的內凝膠能導熱和導電,能取代熔焊和釺焊。內凝膠可能對電子行業產生最重大影響,精細的電子元件有可能在釺焊時遭受損害,並且電子線路板變得越來越緊湊。太陽能板技術也會從無需加熱的內凝膠獲益。東北大學研究團隊還認為內凝膠具有很好的散熱性能,具備作為處理器散熱膏的潛力。當然,那時的電腦中央處理器將與散熱片永久結合。

內凝膠——焊接設備的終結者?

內凝膠的當前形式只是在實驗室環境里使用;現在,一家公司打算製造出能在家裡使用的液態內凝膠。這種液態內凝膠能即時將金屬焊接起來,其他特性與普通膠水無異。這種膠水的容器應當有警告標示。

作者寫於2016-01-15
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