胶黏剂零收缩技术点亮科技“火花”

近日，“擦亮火花，共创未来”华为公司2025年“难题榜”火花奖颁奖典礼在深圳华为总部举行，北京化工大学教授张军营作为该校首次受邀参加的教师，他与团队共同研发的固化收缩微补偿技术获“难题揭榜”第111期火花奖。

火花奖，取自火花碰撞之意。自2021年11月起，华为公司把产业会战和行业面临的老大难问题总结提炼为科学问题向社会发布，采用难题揭榜的形式，寻找基础理论扎实、有创新解题思路的人才，同时鼓励高校教师踊跃揭榜。

张军营作为华为技术有限公司发布“难题揭榜”第111期火花奖获奖的获得者，带领胶接材料与原位固化技术研究室的马嘉浩和赵富贵等成员，在硬件工程难题“光学精密模组低收缩、低模量、高粘接胶黏剂”中提出了一项突破性的固化收缩微补偿技术。

胶黏剂固化过程中产生收缩引起黏接界面应力不可避免。张军营介绍道，“从黏附原理来看，任何被黏固体都凹凸不平，因此从微观来看液体胶黏剂才能润湿。从黏接力来看，胶黏剂需要固化，而固化均会体积收缩，导致接头内部产生应力，可能对黏接界面产生不利影响，尤其是在精密器件的装配中，难以满足高端装备、设备等的用胶需求。”

当前业界普遍通过引入填料或膨胀单体等方式解决收缩难题，但两者均存在局限：填料牺牲流动性，膨胀单体与固化反应难以协调。张军营表示：“填料就像混凝土中的沙石，固化前后体积没有变化，可减少胶体收缩，但随着填料加入，胶黏剂的流动性逐步减弱。膨胀单体依靠聚合时体积膨胀“顶住”收缩应力，缓解内应力，但缺点是单体的“膨胀”反应与固化反应很难协调，实际应用受限，并不能很好解决实际应用问题。

据了解，张军营及其团队研发的固化收缩微补偿技术解决了传统胶黏剂固化过程中收缩的难题，实现了零收缩和低应力的目标，可广泛应用于精密光学器件、高端仪器设备制造等领域，可谓兼具了创新性和实用性。

“固化收缩微补偿技术主要通过在胶黏剂中添加微胶囊或其他微结构物质实现，这些微结构在固化过程中会释放出一定的物质或产生膨胀，从而补偿胶黏剂因固化而产生的收缩，实现零收缩或低收缩，进而提高胶黏剂粘接强度和耐久性，可减少因应力导致的粘接失败或材料损坏，该方法适应性更广。”张军营说。