两块金属在真空中会粘在一起——冷焊现象！无需电能也能实现焊接
艾伯史密斯2021-01-29 18:05
两块表面洁净的金属，在高真空度的条件下紧密贴在一起，时间久了以后就会粘合到一起，这叫做“冷焊现象”。
物理学告诉我们，原子的微观热运动，在宏观层面就是温度；热力学和量子力学都告诉我们，绝对零度不可达到，微观层面的热运动始终存在。
固体金属的原子之间由化学键连接，两块金属在高真空状态下接触，由于它们之间没有其他物质的阻碍，两侧金属的原子在热运动提供的动能下，会发生随机的漂移，然后在表面层缓慢地相互渗透和扩散，最终导致两块金属粘在一起，这就是冷焊现象。
非金属物质，不同的金属之间，也可能发生冷焊现象，主要看材料本身的延展性，以及两侧材料的相容性，接触压力等等。
在空气中的两块金属很难发生冷焊现象，这是因为空气中的金属很容易在表面生成氧化物，阻碍了金属原子的相互渗透，另外接触时由于表面不可能绝对光滑，空气中的气体分子也会阻碍金属原子的相互渗透，但是在真空中，冷焊现象将会很明显。
冷焊现象对人类有好处也有坏处，比如在1989年，美国NASA发射了伽利略号木星探测器，在离开地球时发现飞船的主天线无法完全打开，主天线一共18根，有3根无法打开，好在备用天线能用。
这导致飞船与地球之间的传输效率大打折扣，本来主天线完全打开能以每秒134K的速度向地球传送信息的，现在每秒只能传输大约1K的数据，正是因为该故障，伽利略号木星探测器不得不放弃几个预先安排好的任务，比如对木卫一的探测等等。
经过研究发现，伽利略号主天线无法完全打开的原因正是“冷焊现象”，伽利略号本定于1986年发射的，后来因为挑战号失事发射时间被推迟，经地面的多次改造和长时间的储存，折叠主天线由于冷焊现象粘在一起，导致升空后无法正常打开，经此教训之后，以后的航天器都会对可能发生冷焊的地方进行特殊处理。
现在，人们根据冷焊发生的原理，发明了各种各样的冷焊机，比如手钳冷焊机无需使用电能也能焊接。
原理是施加压力把金属（铝、铜、铂、锡等等）表面积扩大，使原来阻碍焊接的保护膜破裂，然后在负载的作用下，让洁净的金属基质紧密接触并融合，实现原子层面的连接。
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