Sėkmingi tyrimai lazerinio suvirinimo keramikos technologijos

Aug 28, 2020

Palik žinutę

Keraminės medžiagos yra ne tik stiprios, bet ir labai patvarios. Jie yra atsparesni įbrėžimams nei stiklas ir atsparūs aukštai temperatūrai nei dauguma metalų. Keramika gali veiksmingai apsaugoti elektroninę įrangą ekstremaliomis sąlygomis.


Būtent todėl, kad keramika yra labai sunku, kad apdorojimas taip pat yra labai sunku. Norint sujungti dvi keramines plokštes, jas reikia šildyti iki aukštesnės nei 2000 °C temperatūros, o tai paprastai pažeidžia įdėtuosius elektroninius prietaisus. Šiandien mokslininkai sukūrė suvirinimo techniką, kuri gali nukreipti šilumos keramikos lazeriu. Susiję tyrimai buvo paskelbti žurnale "Mokslas".


Specialiai moduliuotas lazeris gali šildyti apšvitintą tašką, kad ištirptų stiklą. Tačiau, skirtingai nuo stiklo, kuris sugeria šviesą, keramika turi sklaidos poveikį šviesai. Keraminiai gaminiai turi mažą šviesos sklaidą skyles struktūra, todėl jie bus rodomi nepermatomas. Javier E. Galai, pagrindinis mechaninės ir aeronautikos inžinerijos tyrinėtojas Kalifornijos universitete San Diege, sakė: "Kai kalbate apie keramiką, paprastai galvojate apie kavos puodelį ar dubenį."


Prieš šešiasdešimt metų, keramikos mokslininkas Robertas Cobble pasiūlė pritaikyti gamybos procesą, siekiant sumažinti dydį ir skaičių porų idėja, siekiant skaidrumo ar permatomumo keraminių medžiagų.


Dabar, naudojant permatomą keramiką ir lazerinę technologiją, panašią į stiklo suvirinimą, mokslininkai gali suvirinti cilindrinius keraminius konteinerius. Po suvirinimo tarpas yra labai trumpas, kuris gali užkirsti kelią oro nutekėjimui ir išlaikyti įrenginio vakuuminę būseną.


Tai gali visiškai garantuoti jo naudojimą atšiaurioje aplinkoje, pavyzdžiui, erdvėje. Be to, keramika nereaguoja su gyvais audiniais, todėl jie taip pat gali būti naudojami elektroninių prietaisų, implantuotų į žmogaus kūną, pakuoti.


"Tai yra pagrindinis inžinerijos pasiekimas," sakė Shimashu Hain, medžiagų mokslininkas Lehigh universitete. Nors buvo ankstesnių tyrimų naudojant lazeriai lydyti keramiką, tai yra pirmas kartas, kai lazeris buvo naudojamas suvirinti keramikos blokus kartu.