如果两块金属在太空中接触,就会熔接在一起,为什么?( 三 )
如果你在几分钟内切开一个苹果 , 空气就会转动切面 , 苹果棕色的氧气非常具有侵略性 , 并且结合得非常快 。 如果你尝试抛光一块铝或铜管 , 你可能有10分钟的时间让它再次变钝!
现在想象一下 , 拿一根粘合在自己的钢筋上 , 用钢锯把它切成两半 , 但我们想要一个像望远镜镜子一样精确的切割 , 但只是死平的超精确切割 , 如此干净 , 当你把切割的末端压在一起时 , 它看起来仍然像一块 。 但它并没有团结在一起 , 为什么结构没有改变呢?因为当你切开金属棒时 , 特别是在这个过程中产生热量 , 空气中的氧气都围绕在切割面上 , 对你来说它可能看起来并不生锈 , 但金属原子上所有悬垂的键现在都被氧气的存在所封盖 。
但是 , 如果你能在真空或惰性气氛中做到这一点 , 当你切割钢时 , 它必须是一个非常干净的切割 , 并且键不能找到粘合的东西 , 你可以将两块金属推回一起 , 键将重整 , 金属条将像从未被切割过一样连接在一起 。
如果您运行普通焊工并且不打开保护气体 , 氧气将进入您的焊缝 , 并通过氧气结合和防止焊缝形成黑色结渣 。 通常 , 焊丝将具有助焊剂 , 或者使用保护气体 。 通过使用类似的技术 , 已经有几次成功的尝试在大气中生产冷焊 , 有一些公司正在研究一种切割机 , 可以切割屏蔽它的钢壁 , 并在开口处做一个Coldwell接头燕麦 。
现在在太空中 , 冷焊接可能发生在你不希望的地方 , 例如你在船上打开舱门一段时间 , 当它在地球上时 , 氧气会沾到金属接头上 , 但在真空中空间的强烈照明下 , 你可以对金属进行脱气 , 导致氧气被驱走 , 所以在太空中总是有一点问题 , 你必须确保你不要不小心创造了一个干净的无氧金属接头 , 然后关闭舱口 , 发现自己永远焊接在船上 。
2种金属将自己焊接在一起的唯一条件是亲密接触 。 这通常不会在地球上发生 , 因为氧化表面和空气在两种金属之间 , 阻止了亲密接触 。
所有焊接工艺都旨在使两种基材紧密接触 。 热量越高越好 , 因为它增加了连接速率 。 如果充分加热2种金属的界面 , 界面将熔化 , 凝固后立即发生粘合 。 惯性焊接和其他摩擦焊接工艺等工艺使材料相互移动 , 以分解表面氧化物和表面上的任何其他物质 , 从而使纯金属与纯金属亲密接触 。
或者 , 如果您采用2种相似的材料并创建非常光滑的表面 , 然后将这些表面紧密接触 , 则原子将倾向于扩散到边界上 , 从而产生所谓的扩散焊缝或扩散键 。 这就是你所指的 。 这在太空计划开始时是一个大问题 。 为了能够关闭门并使由此产生的密封密封 , 他们设计了金属对金属密封 。 当航天器进入太空 , 所有的空气都从门外被带走时 , 门对航天器的壁力会导致扩散键的形成 。
写在最后现如今 , 太空冷焊现象已经得到人类的开发 , 人类现在已经拥有了真空钎焊技术 , 也就是人为制造一个真空环境 , 在内部进行加热焊接 。 这种焊接方法能够生产出工艺水平极高的产品 , 尤其在一些容易氧化的金属焊接领域 , 拥有广阔的应用前景 , 比如航空工业、原子能工业等!
冷焊虽然不利于太空探索 , 但也有好的一面 , 应用在各项行业中 。
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