جوش دادن سرامیك با لیزرهای فوق سریع در دمای اتاق
كوتاه كننده لینك: پژوهشگران دانشگاه سن دیگو و ریور ساید با استفاده از پالس های فوق سریع لیزر موفق به جوشكاری سرامیك در دمای اتاق شدند.
به گزارش كوتاه كننده لینك به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، از نظر تئوری، سرامیك ها مواد بسیار خوبی برای استواری بخشیدن به قطعات الكترونیكی و روكش كردن آنها هستند.
سرامیك ها سخت هستند، در مقابل الكتریسیته عایق هستند، در مقابل گرما مقاومت بالایی دارند و در صورت تعبیه در بدن، زیست سازگار هستند. مشكل اینجاست كه تركیب و به هم چسباندن سرامیك ها نیاز به گرمای بالایی دارند كه این میزان گرما موجب از بین رفتن اجزای الكترونیكی می شود.
حالا پژوهشگران دانشگاه سن دیگو(San Diego) و ریور ساید(Riverside) با استفاده از پالس های فوق سریع لیزر، روش جدیدی برای جوشكاری سرامیك در دمای اتاق به وجود آورده اند.
برای جوش دادن آنها به شكل مورد نیاز و محكم كردن آنها، اشیای سرامیكی ابتدا باید در یك كوره گذاشته شوند. این كار در خیلی از موارد خوب است، اما اگر بعنوان محافظ برای قطعات الكترونیك ساخته شده باشند، روش چندان مناسبی نیست.
"خاویر گارای" نویسنده ارشد این مطالعه می گوید: هم اكنون هیچ راهی برای پوشاندن یا مهر و موم كردن قطعات الكترونیكی در سرامیك وجود ندارد، برای اینكه شما مجبورید كل مونتاژ را در یك كوره انجام دهید كه منجر به سوختن اجزای الكترونیكی می شود.
بدین سبب دانشمندان یك چاره ارائه كردند. گرما هنوز یك لزوم برای جوش دادن سرامیك است، اما پژوهشگران بجای استفاده از آن برای كل شیء، روی پروسه جوش لیزر با پالس های فوق سریع روی درزها تمركز كردند.
گارای اضافه كرد: با متمركز كردن انرژی درست روی جایی كه می خواهیم، از ایجاد شیب دمایی در سرامیك جلوگیری می نماییم، می توانیم مواد حساس به دما را بدون لطمه رساندن به آنها روكش نماییم.
از این روش قبل از این برای جوشكاری موادی كه بطور معمول به خوبی به هم متصل نمی شوند مانند پلاستیك های شفاف یا فلز به شیشه استفاده شده بود.
پژوهشگران برای این پروژه با استفاده از لیزر و مواد سرامیكی، مجموعه پارامترهایی را كه به بهترین وجه كار می كنند، پیدا كردند. سرامیك فقط باید از شفافیت مناسب برخوردار می بود و تیم می بایست زمان دقیق و درست در معرض لیزر قرار دادن و تعداد و مدت زمان پالس های لیزر را برای حصول بهترین نتیجه می یافتند.
"گیلرمو آگیلار" نویسنده اصلی این تحقیق می گوید: پالس های فوق سریع با سرعت دو پیكوثانیه با نرخ تكرار یك مگا هرتز شلیك می شدند. این برای به حداقل رساندن فرسایش مواد و خنك شدن بموقع برای بهترین جوشكاری عالی بود.
طی آزمایش، پژوهشگران با موفقیت توانستند یك كلاهك استوانه ای شفاف را به داخل یك لوله سرامیكی جوش دهند. سپس برای سنجش قدرت در خلاء آزمایش شد و مشخص شد كه قادر به مقاومت در شرایط خلاء است.
تابحال این تكنیك فقط در قسمت های كوچك سرامیكی زیر دو سانتی متر استفاده شده است، اما این تیم می خواهد تا مقیاس بندی آنرا افزایش دهد و با مواد در شكل های مختلف آزمایش كند.
این تحقیق در مجله Science انتشار یافته است.
منبع: كوتاه كننده لینك
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان gph در مورد این مطلب