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陶瓷焊接新办法:超快激光脉冲

从理论上讲,陶瓷是包装电子产品的绝佳资料。陶瓷质地巩固,还能隔热阻电,在向体内进行植入时,它还具有生物相容性。而一向面对的问题,是将陶瓷进行熔合时往往需求很高的热量,这样一来就损坏电子元件。日前,研讨人员开宣布一种能在室温下经过超快激光脉冲完结陶瓷焊接的新办法。

为了将它们锁定为所需的形状并使坚持巩固,首要需求在炉中对陶瓷体进行烧制。在大多数情况下,这样做是可行的,可是如果是用作电子屏蔽的话,作用就不会那么好。

该研讨的榜首作者Javier Garay指出:“当时没有办法将电子元件封装或密封在陶瓷内部,由于这么做的话,则有必要要将整个组件放在火炉中,这样无疑会烧坏整个电子元件。”

因而,来自加州大学圣地亚哥分校和加州大学河岸分校的科学家团队提出了一个解决方案。热量仍然是熔接陶瓷的必要条件,但研讨人员并没有将高热量用于整个焊接件体,而是运用称之为超快脉冲激光焊接的工艺,直接运用在缝合处。

Garay表明:“经过将能量会集在特定的当地,可以防止在整个陶瓷中设置温度梯度,因而咱们可以在不损坏它们的情况下对温度灵敏的资料进行包装。”

之前也用过相似的超快激光脉冲来焊接一般不能很好地啮合在一起的资料,例如将通明塑料或金属焊接到玻璃等。而关于这个项目,UC研讨人员对激光和陶瓷资料进行了调整,以找到最有用的参数集。陶瓷资料有必要具有必定的通明度,团队也有必要找出正确的曝光时刻以及激光脉冲的数量和持续时刻,以获得最佳焊接成果。

该研讨的一起首要作者Guillermo Aguilar表明:“超高速脉冲的最有用点是在1兆赫兹的高重复频率下的两皮秒,以及中等总脉冲数。这样才干使得熔体直径最大化、资料烧蚀最小化以及恰好合适最佳焊接的守时冷却。”

在相关试验中,研讨人员成功地将通明圆柱形帽焊接到了陶瓷管内部。然后运用职业标准测验对其进行真空测验,发现的确可以坚持真空。

到目前为止,该技能仅用于2厘米(0.8英寸)以下的小型陶瓷部件,但该团队方案测验扩展规划,一起还方案焊接不同的资料和形状。

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