原本要在烤箱里烤上24小时的工业涂层,现在只要1小时就能搞定。南洋理工大学材料科学与工程学院团队研发的这项磁加热新技术,正式与全球汽车零部件巨头展开产业化合作。
从烤箱烤一天到磁场加热一小时
制造汽车或飞机零件时,给部件上漆或粘接往往是耗时耗能的瓶颈。传统做法是把整件零件推进巨大的工业烘箱,连续烤上24小时。这不仅耗电惊人、极其占用厂房面积,遇上带精密传感器或不耐热元件的复合结构,高温烘烤还很容易导致内部损伤。
NTU材料科学与工程学院(MSE)的Raju V. Ramanujan教授和Terry Steele副教授团队给出了一种不同的思路——磁加热技术Spinheat。他们将微量的特定磁性纳米颗粒掺入油漆、树脂或粘接剂中,只要施加交变磁场,这些微小颗粒就会自发发热,直接从涂层内部引发固化反应,完全省去了对整个构件整体加热的步骤。
实验室实测表明,利用磁场加热1小时所获得的涂层粘接强度,完全能够比肩传统烘箱恒温烘烤24小时的效果。此外,最新方案加入了实时温度反馈调节机制,能根据反应状态微调磁场强度,避免局部过热形成气泡与瑕疵。

第一代技术证明了我们可以利用磁性纳米颗粒实现定向固化,取代传统的烘箱加热。接下来的挑战是搞清楚它如何在汽车制造流程中稳定可靠地运转。 牵手跨国巨头走向工业产线
这项技术没有停留在论文阶段。团队合作方Motherson是全球汽车与航空供应链的头部供应商,业务覆盖47个国家、设有475家以上分支机构。双方联手推进的核心目标,就是让Spinheat走出实验室,在汽车与航空高性能树脂涂层的实际流水线上跑通验证。
除了缩短95%以上的工序耗时,磁加热还能直接砍掉产线上笨重的工业烤箱,释放宝贵的车间面积并大幅压降碳排放。Motherson新加坡董事Dhruv Mehra表示,将结合企业自有的SVAG E3评估方法,推动这一新工艺真正嵌入量产制造环节。
此项研究获得了新加坡国家研究基金会(NRF)第29届竞争性研究计划(CRP)的资助,相关基础成果此前已发表在材料学期刊《Applied Materials Today》上。

在汽车和航空这类要求苛刻的行业中,更快速、更高能效的制造流程将成为颠覆行业格局的关键。 商业化布局:从实验室到初创企业
真正走向工业量产,团队眼前仍有细化工作要做,包括针对异形构件的磁场均匀度调校、不同厚度涂层的升温曲线控制等。除了传统的车身喷涂,复合材料的高速局部修补、工程结构胶粘结,都是该技术极具潜力的落地场景。
在转化路径上,该技术的多项关键专利已由NTU科技转化与企业化机构NTUitive完成申报。在NTU创新与创业计划支持下,团队正在对接更多工业测试伙伴,并规划孵化独立的硬科技初创企业,这也契合了新加坡RIE2030关于先进制造与绿色转型的长期路线。
📌 要点总结
✦ NTU材料学院联合Motherson开发Spinheat技术,将涂层固化时间从24小时压缩至1小时
✦ 利用交变磁场激发纳米颗粒内部发热,无需整件烤箱烘烤,大幅削减能耗并避免热损伤
✦ 技术已申报专利并获新加坡NRF支持,正加速推进汽车与航空制造的产业化落地
探索硬核科研转化,随时交流你的看法