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玻璃能和金属焊接在一起吗?

更新时间:2019-03-13 11:09:49点击次数:125次
玻璃材料因高温耐磨、耐蚀、绝缘,抗氧化能力强等特点被广泛的应用,但玻璃本身的低延性、冲击韧性差则限制了其在工程中的应用。因此结合了玻璃与金属双重优良性能的玻璃金属复合连接体应运而生,并广泛应用于微电子封装、电池、仪器仪表、太阳能真空集热管、复合材料等领域,因此研究玻璃与金属封接有重要意义。 据英国《每日邮报》3月6日报道,英国一所大学的科学家们近日公布一项突破性的新成果,研发出一种将玻璃和金属通过超高...

玻璃材料因高温耐磨、耐蚀、绝缘,抗氧化能力强等特点被广泛的应用,但玻璃本身的低延性、冲击韧性差则限制了其在工程中的应用。因此结合了玻璃与金属双重优良性能的玻璃金属复合连接体应运而生,并广泛应用于微电子封装、电池、仪器仪表、太阳能真空集热管、复合材料等领域,因此研究玻璃与金属封接有重要意义。

据英国《每日邮报》36日报道,英国一所大学的科学家们近日公布一项突破性的新成果,研发出一种将玻璃和金属通过超高速激光系统,焊接在一起的方法

玻璃与金属连接,目前常用的有四种主要形式:

1.机械连接:家中常用的陶瓷插座就是这种情况。





不同金属(铝合金和钢)与陶瓷的连接(焊接),用于电子工业的部件

2. 采用密封胶或者密封条:家中使用的门窗玻璃就是这种情况。

3. 采用高温烧结的办法:我们使用电灯泡就是这种情况。

4. 我们提到的激光焊接的办法:这是一种新的、先进的焊接方法,在激光行业中,激光气体放电管,使用寿命长的就是采用激光对玻璃与金属进行焊接的。

英国赫瑞瓦特大学的科研人员使用非常短的红外光脉冲沿接合处将两种材料融合在一起。研究人员认为,这种新工艺有望改变制造业,在航空航天、国防、光学技术甚至医疗保健领域都将有用武之地。



EPSRC激光生产工艺创新制造中心主任邓肯•汉德(Duncan Hand)教授说:“传统意义上来说,由于热特性不同,因此很难将两种完全不同的材料

焊接在一起。高温和热膨胀会首先导致玻璃破碎。”

他表示,将玻璃和金属焊接在一起将是制造流程和设计灵活性的巨大进步。 目前,涉及玻璃和金属的设备和产品通常是由粘合剂粘在一起的,使用起来很麻烦,零部件可能会逐渐脱落或移动。此外,挥发也是一个问题——粘合剂中的有机化学物质会逐渐释放,导致产品寿命缩短。

通过实验,科研人员将石英、硼硅酸盐玻璃、蓝宝石等多种光学材料均成功焊接到铝、钛、不锈钢等金属上。红外光脉冲的持续时间只有几皮秒(相当于1秒之于3万年的概念)。科学家将需要焊接的两种材料紧密接触,然而,激光通过光学材料聚焦,形成一个非常小且强度很高的光点。这就产生了一个微等离子体(类似于在材料内部形成了一个微小的闪电球),被一个高度受限的熔体区域所包围。科学家们在零下50到90度的温度下对这些焊缝进行了测试,发现它们结合紧密,足够坚固,能够应对极端情况。

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