附著和冷焊

描述

在固體和固體接觸過程中發生在表面上的物理現象。1963年, P.J.布賴恩特等人解理雲母、石墨層狀固體時，發現在超高真空下比在大氣壓下需要更大的能量。他們認為這是層間表面電荷間靜電力引起的附著力造成的。1965年H.I.史密斯等人報導過光學石英片在超高真空中接觸後，可有kgf/cm2級的附著力的實驗結果,他們認為這是由范德瓦耳斯力引起的。1966年P.M.溫斯洛和D.V.麥金太爾測量了許多金屬配組在超高真空下的冷焊，看到：軟金屬及其合金較易附著；硬金屬及其合金較難附著。D.V.小凱勒於1972年運用表面能譜儀對此進行了更加深入的研究。 即便是精密加工過的固體表面,其不平度仍在0.1μm左右；通常認為很乾淨的固體表面，實際上仍有異種物質層覆蓋著（見圖）。若用化學方法洗掉污物，並在真空環境中除去吸附的氣體，再使兩個表面接觸，則在兩者接觸部位之間因分子的相互擴散而粘合在一起，稱為附著。如果除去異物，使表面高度清潔，並在一定的壓力負荷下使表面接觸，所產生的整體附著叫做冷焊。

影響因素

影響附著、冷焊的因素主要是：表面清潔度、壓力負荷、接觸時間、材料性能和溫度。一般來說，表面越清潔，接觸壓力越大，接觸時間越長，溫度越高，則越易附著或冷焊。附著、冷焊現象的出現，有可能使航天飛行器上一些活動部件發生故障，因此防止冷焊是空間技術研究的課題之一。在金屬工藝學中，冷焊已成為一種新出現的焊接技術。