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附着和冷焊

[拼音]:fuzhuo he lenghan

[外文]:adhesion and cold welding

在固体和固体接触过程中发生在表面上的物理现象。1963年, P.J.布赖恩特等人解理云母、石墨层状固体时,发现在超高真空下比在大气压下需要更大的能量。他们认为这是层间表面电荷间静电力引起的附着力造成的。1965年H.I.史密斯等人报道过光学石英片在超高真空中接触后,可有kgf/cm2级的附着力的实验结果,他们认为这是由范德瓦耳斯力引起的。1966年P.M.温斯洛和D.V.麦金太尔测量了许多金属配组在超高真空下的冷焊,看到:软金属及其合金较易附着;硬金属及其合金较难附着。D.V.小凯勒于1972年运用表面能谱仪对此进行了更加深入的研究。

即便是精密加工过的固体表面,其不平度仍在0.1μm左右;通常认为很干净的固体表面,实际上仍有异种物质层覆盖着(见图)。若用化学方法洗掉污物,并在真空环境中除去吸附的气体,再使两个表面接触,则在两者接触部位之间因分子的相互扩散而粘合在一起,称为附着。如果除去异物,使表面高度清洁,并在一定的压力负荷下使表面接触,所产生的整体附着叫做冷焊。

影响附着、冷焊的因素主要是:表面清洁度、压力负荷、接触时间、材料性能和温度。一般来说,表面越清洁,接触压力越大,接触时间越长,温度越高,则越易附着或冷焊。附着、冷焊现象的出现,有可能使航天飞行器上一些活动部件发生故障,因此防止冷焊是空间技术研究的课题之一。在金属工艺学中,冷焊已成为一种新出现的焊接技术。

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