РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Найден способ сварить металл и стекло: промышленная революция

Ученые из Университета Хериот-Ватт сварили стекло и металл вместе с помощью сверхбыстрой лазерной системы — настоящая революция в промышленности!
Найден способ сварить металл и стекло: промышленная революция

Благодаря новой лазерной системе специалистов из Хериот-Ватта, рразличные оптические материалы, такие как кварц, боросиликатное стекло и даже сапфир, были успешно приварены к металлам — алюминию, титану и нержавеющей стали. Оборудование обеспечивает очень короткие (пикосекундные) импульсы инфракрасного света на стыке материалов, что и помогает эффективно сплавить их вместе. Ученые уже отметили колоссальные потенциал такой сварки для всей производственной базы ближайшего будущего. Этот процесс может найти применение в аэрокосмической, оборонной, оптической сфере и даже оказать влияние на здравоохранение.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Профессор Дункан Хэнд, директор Центра инновационного производства EPSRC при университете Хериот-Ватт, поясняет, что традиционно разнородные материалы очень сложно сваривать друг с другом из-за разной температуры плавления. Высокие температуры и структурные изменения, возникающие вследствие теплового расширения, приводят к разрушению таких хрупких материалов, как стекло.

«В настоящее время оборудование и изделия, в которых используются стекло и металл, чаще всего удерживает два этих материала вместе с помощью клея. Он ненадежен, поскольку со временем склеенные детали начинают расползаться в разные стороны. Кроме того, органические компоненты клея выделяют летучие соединения, что также негативно влияет на срок службы продукта», рассказывает Хэнд. В его собственной методике весь процесс основан на невероятно кратких лазерных импульсах. Каждый импульс длится всего несколько пикосекунд. «Чтобы понять, как это мало – сравните обычную секунду с временным промежутком в 30 000 лет!» — поясняет он.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Предназначенные для сварки детали располагаются в тесном контакте, а лазер фокусируется через оптику, чтобы обеспечить маленькую область действия и высокую интенсивность на границе стыка. Так, во время испытаний пиковая мощность составила один мегаватт – и это на площади всего в несколько микрон. Так внутри области расплава возникает микроплазма, крошечная сфера-молния, которая и сплавляет материалы. Швы были испытаны на прочность в диапазоне от -50 ° С до 90 ° и остались невредимыми – это отличная гарантия того, что они не подведут в экстремальных условиях, таких как открытый космос.

Марина Бернштейн
Марина Бернштейн 12 Марта 2019, 05:19
Законы физики-не догма. Мы наблюдаем в 21 веке трансформацию величин, в том числе, "постоянных". Земля-планета, а планета-космос бесконечный, пульсирующий, дышащий, "живой". Открытия 21 века, которые ждут своего часа, будут идти вразрез с постулатами официальной науки. (Ответ Федорову Василию)
Николай Николаев
Николай Николаев 08 Марта 2019, 03:05
Сочетание 3D и нанотехнологий делает такую сварку устаревшей.
Владимир Липатов
Владимир Липатов 07 Марта 2019, 19:53
"сверхбыстрой лазерной системы".  Лазер не может быть быстрым или медленным. Это не средство передвижения! Лазер - это источник усиленного когерентного излучения. В случае  модуляции добротности резонатора он генерирует короткие импульсы, а в режиме синхронизации мод длительность отдельного импульса как раз и составляет единицы пикосекунд.
Федоров Василий
Федоров Василий 06 Марта 2019, 18:26
При такой концентрации энергии они локально восстанавливают металл из оксида и получают диффузные слои на стыке металл-керамика. Метод далеко не новый и в советское время видел результаты сварки различной керамики и металла с помощью электронного пучка. Все хорошо, но физику и ткр никто не отменял, это вам любой "керамист" подтвердит.
7kozlov
7kozlov 11 Марта 2019, 13:24
да, меня тоже резанул этот оптимизм )) зачем потребовалась писать про "открытый космос"??
giron77
giron77 07 Марта 2019, 08:56
Температура выплавки стали примерно 1300-1400 С,  при  -45 С сталь становится хрупкой.
Соломон Мозин
Соломон Мозин 06 Марта 2019, 13:07
> Швы были испытаны на прочность в диапазоне от -50 ° С до 90 ° и остались невредимыми — это отличная гарантия того, что они не подведут в экстремальных условиях, таких как открытый космос. В космосе -245 по Цельсию, спускаемый аппарат нагревается до 1800 градусов. «В космосе» такое применять можно только внутри станции или корабля. Но там и другие материалы пока справляются. Хотя идея хорошая.
Загрузка статьи...