技术:无论你身在何处,箔都会修复它

日期:2017-09-02 06:12:01 作者:禹哕瞵 阅读:

作者:Jonathan Beard在沙漠中的士兵或太空废弃物中的宇航员可能很快就可以通过在他们之间滑动一块薄薄的金属箔并为其设置光线来将部件焊接在一起,这要归功于两种技术的开发美国实验室箔由彼此反应产生大量热量的材料混合物制成马里兰州约翰霍普金斯大学的材料科学家Timothy Weihs说,一旦它们开始生产,它们就会产生足够的热量来粘合金属,陶瓷和其他材料,而不需要焊枪,炉子或其他外部热源尽管这些薄膜的制造成本很高,但Weihs认为,在普通焊接不切实际的情况下,它们将具有无可估量的价值厚度仅为几分之一毫米的箔由两种或更多种彼此具有强化学亲和力的元素组成 Weihs的大部分工作都是使用镍和铝 “如果铝和镍层非常紧密接触,9伏电池或小火焰产生的火花将引发自持反应,在短短几毫秒内将铝箔的温度从25°C提高到1600°C,”他说为了实现紧密接触,Weihs使用磁控溅射枪逐层沉积两种元素,每种元素只有50到100个原子厚数百个密集的层确保快速,均匀的反应将两个部件焊接在一起 - 例如一块陶瓷和一块钛--Weihs和他的同事创造了一个多层三明治在中心是反应性箔,在每一侧是“熔化层”,然后是待粘合的材料 “熔化层必须是一种材料,它会从箔片的这一快速热量中熔化并润湿其旁边的材料,”Weihs说 “我们会选择一种能够很好地粘附在陶瓷面上的金属,另一面是钛面的熔化层”这种技术的优点还在于只加热与熔化层接触的部件的截面,并且非常简单即使在这里“这意味着一些不能承受普通焊接的材料可以加入,”Weihs说他在加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Troy Barbee的指导下工作,制作了他的第一批金属箔今年早些时候,两位研究人员为控制其反应的材料和技术申请了专利美国陆军现在正在为加入各种“先进材料”提供额外的研究资金,而Weihs表示他不会详细描述这些材料他说,镍和铝不是唯一可以用于这种薄膜的元素 “许多成对的元素,主要是轻元素和过渡金属的组合,将在这种快​​速,产生热量的反应中结合起来”他还认为,他们的“手工”箔可以更便宜地制造,并且可以大量生产自动化流程 “我们的箔很贵,因为我们已经逐一制造它们但是,溅射枪或其他气相沉积技术可以在工业规模上使用,使箔片更便宜,“他说但它们总是比传统焊接成本更高 Weihs强调,在焊接之前已经使用过自持反应 “1908年,使用铝和氧化铁粉末压块的铝热处理工艺用于产生足够的热量,以便在偏远地区将钢轨焊接在一起,”他说 “我们所做的是将技术扩展一千倍我们的箔中的金属层的厚度是铝和氧化铝中的氧化铁粉的千分之一这意味着现在反应速度更快,粘合更均匀,