陶瓷材料不僅(jin) 堅固還很耐久, 它們(men) 對劃痕的抗性比玻璃好,對高溫的抗性也優(you) 於(yu) 絕大部分金屬。使用陶瓷能有效保護處於(yu) 極端條件下的電子設備。
正是因為(wei) 陶瓷非常堅硬,所以加工的難度也很大。想要讓兩(liang) 塊陶瓷板密封在一起,需要加熱到2000℃ 以上的高溫,這通常又會(hui) 損壞嵌入的電子器件。如今,研究人員研發了一種焊接技術,這種技術可以通過激光對陶瓷進行點加熱。相關(guan) 研究發表在《科學》雜誌上。
經過特殊調製的激光可以加熱被照射的點,從(cong) 而熔融玻璃。但是, 與(yu) 玻璃會(hui) 吸收光線的特點不同,陶瓷對光有散射作用。陶瓷製品在結構有微小的光散射孔,因此會(hui) 呈現出不透明狀。加利福尼亞(ya) 大學聖迭戈分校的機械和航空工程學首席研究員哈維爾·E·加拉伊表示:“提到陶瓷製品時,腦海裏通常會(hui) 浮現出一個(ge) 咖啡杯或者一隻碗。”
在60年前, 陶瓷科學家羅伯特·科布爾曾提出過調整生產(chan) 工藝減小孔洞尺寸和數目的想法,以此實現陶瓷材料的透明或半透明化。
現在,利用半透明陶瓷,以及類似於(yu) 玻璃焊接的激光技術,研究人員可以將圓柱形陶瓷容器焊接成型了。焊接後的縫隙十分緊密,可以防止空氣泄漏,保持設備的真空狀態。
這完全可以保障它在太空之類的惡劣環境中使用。另外,陶瓷不與(yu) 活體(ti) 組織反應,所以也可以用於(yu) 封裝植入人體(ti) 的電子設備。
“這是一項重大的工程成果,”裏海大學的材料科學家希馬舒·哈因表示。盡管先前有過用激光熔化陶瓷的研究,但這卻是首次使用激光將陶瓷塊焊接在一起。
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