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金屬材料共同合作模式,金屬材料的共同性能

韓韓
文章最后更新時(shí)間2024年04月07日,若文章內容或圖片失效,請留言反饋!

大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話(huà)題,就是關(guān)于金屬材料共同合作模式的問(wèn)題,于是小編就整理了2個(gè)相關(guān)介紹金屬材料共同合作模式的解答,讓我們一起看看吧。

金屬材料名詞解釋中:晶胞是什么意思?

晶胞Unit Cell   晶胞 能完整反映晶體內部原子或離子在三維空間分布之化學(xué)-結構特征的平行六面體單元。

其中既能夠保持晶體結構的對稱(chēng)性而體積又最小者特稱(chēng)“單位晶胞”,但亦常簡(jiǎn)稱(chēng)晶胞其具體形狀大小由它的三組棱長(cháng)a、b、c及棱間交角α、β、γ(合稱(chēng)為”晶胞參數”)來(lái)表征,與空間格子中的單位平行六面體相對應。晶胞是晶體的代表,是晶體中的最小單位。晶胞并置起來(lái),則得到晶體。晶胞的代表性體現在以下兩個(gè)方面:

一是代表晶體的化學(xué)組成;

二是代表晶體的對稱(chēng)性,即與晶體具有相同的對稱(chēng)元素

金屬材料名詞中的晶胞是指能夠反映整個(gè)晶體結構特征的最小結構單元。

一般情況下,晶胞的幾何形狀、大小與對應的單位平行六面體是一致的,并可由同一組晶格常數來(lái)表示。但單位平行六面體與晶胞的區別是:?jiǎn)挝黄叫辛骟w是由幾何點(diǎn)構成,而晶胞則由具體的、有物理化學(xué)屬性的物質(zhì)點(diǎn)組成。

兩塊有一面絕對光滑平整的鐵塊,對著(zhù)放在一起能不能變成一塊鐵?

記得人民教育出版社出版的初中物理教材中,在說(shuō)明固體分子不停地做無(wú)規則的運動(dòng)時(shí),曾舉過(guò)一個(gè)例子:將磨的很光滑的鉛片和金片壓在一起,在室溫下過(guò)了五年,鉛片和金片就結合在了一起,把二者切開(kāi)后發(fā)現,彼此相互滲透了1mm。

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當然,金和鉛硬度較小,加壓后兩種金屬表面上的原子比較容易接近。特別是鉛硬度更小,表面光潔的兩塊鉛用手就可壓在一起。

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鐵的硬度比較大,兩塊鐵放在一起,大量原子間距離較大,只有少數原子間距離較小,產(chǎn)生作用力難以將二者結合在一起。不過(guò),這里的鐵塊不是普通的鐵塊,它太不尋常了,是絕對光滑平整的。放在一起,二者之間任何其他的東西都不會(huì )存在,大部分原子會(huì )靠的很近,原子間的作用力就會(huì )將二者拉在一起,并且二者的原子也會(huì )不斷的向對方運動(dòng),雖然運動(dòng)的很慢,但時(shí)間可以長(cháng)一些,五年不行,就十年、二十年……所以,完全有希望成為一個(gè)整體。

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如果真的做到了絕對平整和光滑,確實(shí)可以做到完美連接在一起,這種現象叫做冷焊。

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冷焊顧名思義就是指材料在常溫下的焊接技術(shù),其原理就是金屬直接如果沒(méi)有氧化膜或者其它雜原子保護,做到原子潔凈的程度,則相互靠在一起就好發(fā)生黏附,進(jìn)而過(guò)段時(shí)間就好焊接在一起,這里面起到主要的作用就是分子間的無(wú)阻礙擴散左作用。平常我們生活中的金屬表面都會(huì )被雜原子“污染”,比如被氧氣氧化生成氧化膜,這些雜原子的存在阻礙了金屬間的無(wú)阻礙擴散,所以無(wú)法發(fā)生冷焊。但是如果在太空中,則偶然條件下就會(huì )發(fā)生冷焊,或者說(shuō)冷焊的前期階段-黏連。造成機械故障,比如伽利略號木星探測器就因為在太空中發(fā)生了冷焊,導致主天線(xiàn)沒(méi)有打開(kāi)。還有些衛星的太陽(yáng)能電池板打不開(kāi),也是發(fā)生了冷焊作用。

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正常情況下,冷焊很難發(fā)生。但是如果尺度小到一定程度,比如達到納米級,很多材料就會(huì )直接突破某些能壘,發(fā)生冷焊現象。最早發(fā)現這個(gè)現象的就是納米金和納米銀線(xiàn)之間的冷焊現象,科學(xué)家發(fā)現,尺寸在10納米以下的兩個(gè)納米線(xiàn),很容易就發(fā)生了冷焊行為。小尺寸下,物質(zhì)的行為往往和宏觀(guān)下完全不一樣,具有很多神奇的物理和化學(xué)性質(zhì)。

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冷焊即有利也有弊,利的時(shí)我們可以在常溫下,直接對器件進(jìn)行修補。而弊端則是某些時(shí)候發(fā)生冷焊,會(huì )造成器件機械障礙,比如衛星。所以,合理利用冷焊以及合理設計器件避免冷焊,是機械設計時(shí)需要仔細考慮的。

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世上本無(wú)絕對光滑平整的東西,但你既然說(shuō)有,那我可以回答一下,題主說(shuō)“絕對光滑平整”顯然就是在誘導大家:兩塊有一面絕對光滑平整的鐵塊,對著(zhù)放在一起能變成一塊鐵。我也是這個(gè)結論,但有個(gè)前提條件:必須處于低溫超真空環(huán)境中,意思就是兩表面不能污染。有人說(shuō)這就是冷焊,我認為不全是,下面先來(lái)看一看什么是冷焊。

所謂的冷焊是指利用機械力、分子力、電力使得焊材擴散到器具表面的一種工藝方法。它對表面粗糙度要求并不高,主要用于修復金屬表面的磨損、劃傷、小氣孔、砂眼等小缺陷。

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一些冷焊機,比如堆焊冷焊機利用充電電容短時(shí)間周期性放電,電極尖與器具接觸處可達10000℃高溫,等離子化狀態(tài)熔融金屬以冶金的方式過(guò)渡到工件表面,合金化作用向工件內部擴散、熔滲,形成了擴散層,得到了高強度的結合。這是利用電力和分子力的工藝方法。

冷焊現象確實(shí)特別容易發(fā)生在超低真空和低溫環(huán)境下(真空度高于10的-8次方),比如說(shuō)高軌或深空航天器,

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它們的運動(dòng)部件表面處于原子清潔、無(wú)污染狀態(tài),造成金屬面間的原子鍵結合造成的粘接,還有金屬活動(dòng)部件間因過(guò)度摩擦造成凸點(diǎn)處局部焊接,這是利用分子力和機械力的現象。主要就是這一點(diǎn)討厭,容易卡死,但又必須能活動(dòng),所以一般采用潤滑劑。比如說(shuō)二硫化鉬)降低表面的摩擦系數來(lái)防止冷焊現象發(fā)生。

而題主所說(shuō)的情況不涉及電力和機械力,只依靠原子分子力了。準確地說(shuō)這是最理想化的冷焊了。絕對光滑平整能達到什么程度?這就要看什么程度叫絕對光滑平整。

金屬材料共同合作模式,金屬材料的共同性能

如果表面粗糙度Ra能達到納米(10^-9米)和皮米(10^-12米)之間的程度,即分子作用力(范德華力)所需的距離(10^-10米)以下叫絕對光滑平整,那么兩塊有一面絕對光滑平整的鐵塊對放在一起,能變成一塊。但再說(shuō)一次前提,必須超真空,表面不能被氧化污染??墒乾F實(shí)中難以實(shí)現,第一,真空度達不到。第二,目前表面粗糙度最高級別為Ra=0.012μm=1.2x10^-8米,比起10^-10米還差兩個(gè)數量級。不過(guò)差的不算大,不久的將來(lái)肯定能達到,那時(shí)我們不妨再做這個(gè)試驗。好了,我的答案到此結束。

到此,以上就是小編對于金屬材料共同合作模式的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于金屬材料共同合作模式的2點(diǎn)解答對大家有用。

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