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冷焊現象的發現以及華生冷焊機原理分析

2019-07-04

每個人平時都會和很多金屬的東西打交道,這些金屬堆在一起,我們也沒發現它們相互之間發生粘連,但是可能很多人都不知道這樣一種現象,就是在太空中如果把兩塊金屬放到一起,它們常常會發生粘連到一起的現象,這是為什么呢?對航天領域有所了解的人都很清楚這種現象,在學術和技術上,這稱之為“冷焊”,目前雖然還不清楚人類有沒有在太空中做過這樣的實驗,但是這樣的事情卻在太空中實實在在地發生過。早年美國人發射的一架探測器就曾經發生過這樣的事情,這架探測器本來是要去探測幾大行星的,發射升空后先去探測了金星水星,過程一切正常,在探測完金星之后部分設備關閉,探測器飛往火星,但是后來操作人員們發現其主天線不能動了,經過調查分析后發現是天線的旋轉軸出現了冷焊現象被焊住了,沒辦法只好啟用了備用天線,但是效率只有主天線的百分之一。
為什么金屬這東西在太空中會出現冷焊現象呢?聽起來很稀奇,其實說起來道理也很簡單,就是當兩塊相同的金屬(不同的金屬也有可能發生這種現象,如鉛和金)在太空真空環境下接觸的時候,其兩個接觸面表層的原子之間是沒有任何阻擋物的,如果表層沒有被氧化的話,那么在接觸的時候兩個表層上的原子一擔靠近到一定程度(至少到納米級),就會相互抓住對方,從而結合成為一體,成為一塊金屬,冷焊現象就是這樣發生的。美國人的探測器之所以會出現前面說的那種狀況,就是因為其旋轉軸的金屬連接處沒有處理好,據說是沒有裝防護墊,潤滑劑也涂得少,當探測器的進入太空之后,經過一段時間的使用,上面頭上形成的氧化層也被磨掉了,在暫停使用的時候,冷焊現象就在這些金屬連接處發生了。
不過地球上也并不是絕對不會發生這種現象的,如果刻意創造條件的話,你還能實現冷焊現象的,比如兩塊金屬的表層不氧化,把它們放到一起擠壓出里面的空氣,讓接觸面的原子充分的接觸,也是會發生冷焊現象的,冷焊機和冷焊鉗等設備就是利用的這個道理。

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