一起建国大业
原创
04-09
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广阔浩渺的太空,蕴含着许多不为人知的秘密。几十年前,人类向太空发射人造地球卫星之后,有些安装太阳能电池翼的卫星经常会发生莫名其妙的故障。太阳能电池板在伸展的时候竟然出现自动焊到了一起。这一度让科学家感到非常困惑。
后来科学家发现,这其实是一种在太空普遍存在的现象,名为冷焊。当然,这跟我们平时见到的冷焊不同,发生在太空中的冷焊完全是自然现象。在太空环境中,两块金属如果碰撞到一起,它们就会紧紧合为一体,成为一块金属。这到底是为什么呢?
实际上,包括金属在内的所有物质,都是由原子组成的。有的物质原子结构比较松散,很容易和其他物质结合在一起,有的则十分牢固,比如金属,在高温,高压等条件下才会加速原子分散,让分离的物质结合到一起。在太空当中发生的冷焊,本质上也是一种加压的“焊接”,但和我们生活中遇到的有很大区别。在太空的高真空环境下,金属表面会失去所吸附的气体等物质。在太空中两块金属相遇的时候,原子自然就会结合在一起,这种现象叫做粘着,如果金属表面没有氧化膜,单纯是金属原子,那两块金属就会发生整体粘着,这就是冷焊现象。
太空冷焊现象一度给人类航天器带来了十分巨大的损失。
一开始人类并不知道这种冷焊的原理,一度有人提出了太空不适合人类探索的结论。但后来冷焊的原因找到之后,人类自然想到了应对的办法,那就是在太空材料的表面涂上防护薄膜。这样两块金属的原子之间就产生了阻隔,也就能防止冷焊现象的发生了。
这种能够阻断冷焊发生的材料有很多,比如三氧化二铝,也就是俗称的氧化铝,还有三氧化二铬、二硫化钼等,利用这些氧化物制造的薄膜,就能够有效降低金属之间产生的摩擦,从而有效降低航天器上的金属部件发生冷焊。
现如今,太空冷焊现象已经得到人类的开发,人类现在已经拥有了真空钎焊技术,也就是人为制造一个真空环境,在内部进行加热焊接。这种焊接方法能够生产出工艺水平极高的产品,尤其在一些容易氧化的金属焊接领域,拥有广阔的应用前景,比如航空工业、原子能工业等。