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)于兩金屬板相連的問(wèn)題,于是小編就整理了2個(gè)相關(guān)介紹兩金屬板相連的解答,讓我們一起看看吧。
無(wú)數鐵原子為什么能組成一塊鐵?那兩塊鐵放在一起為什么不會(huì )粘在一塊?
聽(tīng)說(shuō)過(guò)“破鏡不能重圓”嗎?這涉及分子動(dòng)理論,分子動(dòng)理論的基本內容:物體是由大量分子組成的,分子都在不停地做無(wú)規則的運動(dòng),分子間存在著(zhù)引力和斥力。
固體能保持一定的體積和形狀,將一部分與另一部分分開(kāi),還比較困難,就是因為分子間存在引力。固體和液體很難被壓縮,就是因為分子間存在斥力。分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的,并且都隨分子間距離的增大而很快減小。當分子間的距離大于分子直徑的10倍以上時(shí),分子間的作用力就變得十分微弱,就近似地認為分子間不存在作用力了。
完整的鏡子,其分子間的距離很小,分子間的作用力很大,所有分子結合成一個(gè)整體。當鏡子分裂以后,不同部分放在一起,相鄰部分的絕大多數分子間的距離不可能小到破裂前那樣(幾乎都不能小于分子直徑的10倍),分子間的作用力很小,難以將不同部分結合在一起。
至于鐵塊,大家說(shuō)呢。
原因就是兩塊鐵即使靠在一起,兩者的距離也超過(guò)了分子(原子)間引力的作用范圍,超過(guò)了作用范圍,引力也無(wú)能為力,所有兩塊鐵無(wú)法粘在一起。
四種基本力
自然界中物質(zhì)之間的相互作用可以概括為四種基本力:從強到弱依次為強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用、引力。
分子間的作用力有范德華力、氫鍵和金屬鍵等,鐵原子間的相互作用力為金屬鍵,金屬鍵存在于金屬原子之間,與金屬的諸多性質(zhì)有關(guān),如導電性、延展性、密度和溶解度等。
圖釋?zhuān)航饘俳Y構示意圖
金屬鍵和共價(jià)鍵的性質(zhì)相似,屬于化學(xué)鍵的一種,在四種基本力中屬于弱相互作用,這個(gè)理論雖然有爭議,但我們可以從弱相互作用的角度去理解。
一定條件下兩塊鐵是可以粘到一起的
弱相互作用的特點(diǎn)是作用力弱、作用范圍小,如果使得距離進(jìn)一步減小是可以使兩塊鐵粘在一起的。在我國沒(méi)有焊接技術(shù)的古代,鐵匠通過(guò)敲擊兩塊鐵來(lái)減小原子間距離,將兩塊鐵粘到一起。
圖釋?zhuān)航饘冁I示意圖
破鏡難重圓的原因
類(lèi)似的現象還有我們常說(shuō)的破鏡難重圓,玻璃分子之間的作用力是范德華力,其作用特點(diǎn)是隨著(zhù)距離減小、引力快速增加,但是距離繼續減小,引力轉化為斥力,且斥力迅速增加。
圖釋?zhuān)悍兜氯A力隨距離變化圖
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答:兩塊鐵的接觸面,晶型之間難以完全契合,當鐵原子之間的距離不夠近時(shí),分子之間的引力非常弱;而且空氣中鐵表面會(huì )被氧化,還會(huì )存在空氣分子吸附在鐵表面,隔阻了鐵原子間的契合。
兩個(gè)表面光滑的鉛塊,在相互壓緊后會(huì )粘在一起,這是因為分子間存在引力;在高度真空中,把兩塊光滑的鐵塊用力壓在一起,鐵塊也會(huì )被粘在一起,這就是鐵的冷焊現象。
在鐵塊內部,相鄰鐵原子間以金屬鍵連接,相當于共用外層核外電子,形成穩定的晶體結構;原子間在一定范圍內會(huì )產(chǎn)生吸引力,小于一定距離后會(huì )轉變?yōu)榕懦饬?,如果距離大于10倍原子直徑,原子間的吸引力將會(huì )非常微弱。
把兩塊鐵合在一起時(shí),鐵塊表面的晶型結構無(wú)法完全契合,接觸面之間的分子距離,遠遠達不到吸引力起作用的范圍,所以無(wú)法粘在一起。
而且在空氣中,接觸面的鐵原子會(huì )被氧化,形成氧化鐵;空氣分子本身也會(huì )吸附在鐵的表面,這會(huì )進(jìn)一步阻礙鐵塊之間的接觸。
如果把鐵塊的接觸面處理得非常光滑,然后立刻放到高度真空中,施加一定壓力讓鐵塊接觸,會(huì )大大增加鐵塊間鐵原子的接觸面積,就有可能使鐵塊之間的分子引力起作用,從而粘在一起。
或者把鐵表面加熱至熔融狀態(tài),破壞鐵塊表面的晶型結構再合到一起,當鐵塊冷卻時(shí),會(huì )形成新的晶型結構,也能使鐵塊粘在一起。
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鐵原子“聚在一塊”形成一個(gè)完整的鐵塊,其實(shí)質(zhì)是通過(guò)金屬鍵完成的。鐵原子和相鄰的原子形成了金屬鍵,相當于共享了自己的外層電子,通過(guò)這種外層電子的共享,實(shí)現了相互之間的聯(lián)系,從而形成一個(gè)完整的鐵塊。也正是因為每個(gè)鐵原子外層的電子都是相互共享的,有點(diǎn)類(lèi)似于大π鍵的感覺(jué),所以金屬里面有很多自由電子,導電性極好。
當然了,金屬原子的排列也并不混亂,而是根具周?chē)沫h(huán)境按照一定的晶型排列。我們常做透射電鏡的同學(xué),肯定見(jiàn)過(guò)金屬的透射電鏡形貌,并可以清晰地看到它們的晶格間距以及模糊的原子排列樣貌。
雖然鐵原子相互之間可以形成金屬鍵,但是兩塊鐵即便相互靠近,其表面的鐵原子也很難再次相互形成金屬鍵而鏈接在一起。因為不同的鐵塊,其晶型很可能不一樣。即便晶型一樣,那么不同鐵塊的表面鐵原子晶面性質(zhì)也不可能一樣,相互之間根本就不匹配,所以無(wú)法很好地結合在一起再次形成一個(gè)規整的晶體。
但是如果把鐵原子表面高溫融化,則就會(huì )破壞表面晶型,使之成為無(wú)定形,這樣兩塊鐵表面的原子就可以越過(guò)金屬鍵形成能壘,相互結合進(jìn)而變成一個(gè)整體。
隨便兩塊鐵放在一起,表面雜質(zhì),粗糙度??諝夥肿拥扔绊懯呛茈y黏在一起,但你要是將表面清潔拋光再貼合在一起一段時(shí)間便會(huì )“粘”在一起。在工業(yè)上還有利用這個(gè)特性的焊接技術(shù)——冷焊。
在平常生活中你要是將兩塊鐵夾在一起,在沒(méi)有生銹的情況下,經(jīng)過(guò)幾年他們也是可以“粘”在一起的。
工業(yè)界可以將這個(gè)“粘”的過(guò)程時(shí)間大幅縮短,可以很快的“粘”在一起,便是冷焊技術(shù)。
比如我對兩個(gè)潔凈處理的平面進(jìn)行加壓處理,就可以進(jìn)行冷焊。
冷焊有時(shí)候還會(huì )對一起機器造成危害,其中最主要的危害是航天器。
太空是高真空環(huán)境的,金屬表面會(huì )相互接觸引起粘合現象,如果表面達到原子清潔程度,真空作用下即引起冷焊。曾經(jīng)有航天器因為太陽(yáng)能板支架發(fā)生冷焊現象,直接打不開(kāi)。
兩邊是釘中間是鐵連接叫什么?
1. 這種連接叫做鉚接。
2. 鉚接是一種通過(guò)用鉚釘將兩個(gè)或多個(gè)金屬零件連接在一起的方法。
鉚釘通過(guò)在一端形成頭部,另一端形成尾部,將兩個(gè)零件夾在一起,形成堅固的連接。
鉚接是一種可靠的連接方式,適用于需要承受較大載荷和振動(dòng)的場(chǎng)合。
3. 鉚接不僅可以用于金屬材料的連接,還可以用于連接其他材料,如塑料和復合材料。
鉚接具有連接強度高、耐腐蝕、不易松動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),因此在航空航天、汽車(chē)制造、建筑工程等領(lǐng)域得到廣泛應用。
到此,以上就是小編對于兩金屬板相連的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于兩金屬板相連的2點(diǎn)解答對大家有用。