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解決方案

科學(xué)家成功研發(fā)出激光熔接陶瓷技術(shù)

來源:中國航空報2020-05-13 我要評論(0 )   

中國航空報訊:陶瓷材料不僅堅固還很耐久, 它們對劃痕的抗性比玻璃好,對高溫的抗性也優(yōu)于絕大部分金屬。使用陶瓷能有效保護(hù)處于極端條件下的電子設(shè)備。正是因為陶瓷非...

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中國航空報訊:陶瓷材料不僅堅固還很耐久, 它們對劃痕的抗性比玻璃好,對高溫的抗性也優(yōu)于絕大部分金屬。使用陶瓷能有效保護(hù)處于極端條件下的電子設(shè)備。


正是因為陶瓷非常堅硬,所以加工的難度也很大。想要讓兩塊陶瓷板密封在一起,需要加熱到2000℃ 以上的高溫,這通常又會損壞嵌入的電子器件。如今,研究人員研發(fā)了一種焊接技術(shù),這種技術(shù)可以通過激光對陶瓷進(jìn)行點加熱。相關(guān)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。


經(jīng)過特殊調(diào)制的激光可以加熱被照射的點,從而熔融玻璃。但是, 與玻璃會吸收光線的特點不同,陶瓷對光有散射作用。陶瓷制品在結(jié)構(gòu)有微小的光散射孔,因此會呈現(xiàn)出不透明狀。加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校的機(jī)械和航空工程學(xué)首席研究員哈維爾·E·加拉伊表示:“提到陶瓷制品時,腦海里通常會浮現(xiàn)出一個咖啡杯或者一只碗?!?/p>


在60年前, 陶瓷科學(xué)家羅伯特·科布爾曾提出過調(diào)整生產(chǎn)工藝減小孔洞尺寸和數(shù)目的想法,以此實現(xiàn)陶瓷材料的透明或半透明化。


現(xiàn)在,利用半透明陶瓷,以及類似于玻璃焊接的激光技術(shù),研究人員可以將圓柱形陶瓷容器焊接成型了。焊接后的縫隙十分緊密,可以防止空氣泄漏,保持設(shè)備的真空狀態(tài)。


這完全可以保障它在太空之類的惡劣環(huán)境中使用。另外,陶瓷不與活體組織反應(yīng),所以也可以用于封裝植入人體的電子設(shè)備。


“這是一項重大的工程成果,”里海大學(xué)的材料科學(xué)家希馬舒·哈因表示。盡管先前有過用激光熔化陶瓷的研究,但這卻是首次使用激光將陶瓷塊焊接在一起。

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陶瓷焊接激光焊接
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