Hàn kim loại với thủy tinh: Biến chuyện 'không tưởng' thành công việc dễ dàng

Gốc
Các nhà khoa học thuộc Trường Đại học HeriotWatt (Scotland, Vương quốc Anh) cho biết, họ vừa phát triển một cách thức để có thể hàn kim loại và thủy tinh lại với nhau.

Theo các nhà khoa học, hiện nay, các hợp chất kim loại và thủy tinh được tìm thấy ở khắp nơi nhưng việc gắn chúng lại với nhau bằng bu lông, keo dán và các phương tiện khác thường diễn ra với quá trình phức tạp, không tiện lợi.

Không những thế, các thiết bị và sản phẩm liên quan đến thủy tinh và kim loại được gắn với nhau bằng chất kết dính thường không bền, các bộ phận có thể dần dần dịch chuyển. Hóa chất hữu cơ từ chất kết dính có thể dần dần được giải phóng và dẫn đến giảm tuổi thọ sản phẩm.

Giáo sư Duncan Hand ở Đại học Heriot-Watt cho biết thêm, cho đến nay người ta vẫn chưa thể hàn các loại vật liệu khác nhau này lại với nhau là do tính chất nhiệt khác nhau của chúng. Đặc biệt, ở nhiệt độ cao, sự giãn nở nhanh làm cho thủy tinh bị nứt.

Thủy tinh có thể dễ dàng được gắn vào các kim loại khác theo phương pháp mới của các nhà khoa học Scotland.

Tuy nhiên, phương pháp mới do các nhà khoa học nghiên cứu ra cho phép hàn kim loại và thủy tinh lại với nhau. Cụ thể, nhóm các nhà khoa học đã thử nghiệm thành công khi hàn các hợp chất thủy tinh khác nhau chứa thạch anh, borosilicate và sapphire với cả thép, nhôm lẫn titan. Trong các trường hợp này, mối hàn có thể chịu được tải trọng lớn, nhiệt độ dao động từ -50 đến 90°C và chịu được các yếu tố thời tiết khắc nghiệt.

Về quá trình, để có thể hàn kim loại với thủy tinh các nhà khoa học sử dụng các xung laser mạnh. Chùm tia laser đi qua thủy tinh trong suốt về mặt quang học, tạo thành một khu vực nhỏ được nung nóng tại điểm kết nối của vật liệu.

Khi đó, một nguồn năng lượng mạnh sẽ được tập trung tại một điểm có mặt cắt không quá vài micromet. Tại đây hình thành một cục plasma, làm tan chảy các vật liệu xung quanh rồi ngay lập tức đông cứng, hợp nhất lại với nhau thành một mối hàn chặt.

Bảo Lâm (Theo Edgy, Phys, Minutehack)

Nguồn VietQ: http://vietq.vn/han-kim-loai-voi-thuy-tinh-bien-chuyen-khong-tuong-thanh-cong-viec-de-dang-d1 56008.html