突破性技術使用超快激光脈衝焊接金屬和玻璃

傳統上，焊接僅限於具有相似特性的材料，因此即使將鋁和鋼焊接在一起也很難。但是現在，赫瑞-瓦特大學（Heriot-Watt University）的科學家聲稱採用了一種突破性方法，可以將玻璃和金屬等材料焊接在一起，這要歸功於超快激光脈衝。

目前的技術無法很好地將金屬和玻璃焊接在一起。它們需要不同的溫度來融化，並且它們響應於熱量而不同地膨脹。還有其他製造方法可以讓它們粘在一起，但是效果並不理想。

「能夠將玻璃和金屬焊接在一起將是製造和設計靈活性的一大進步，」EPSRC激光生產工藝創新製造中心主任Duncan Hand說道，該中心開發了這項新技術。「目前，涉及玻璃和金屬的設備和產品通常由粘合劑粘在一起，粘合劑應用起來很麻煩，零件會逐漸鬆動或移動。釋氣也是一個問題 - 粘合劑中的有機化學物質逐漸釋放出來可能導致產品壽命縮短。」

這項新技術適用於光學材料，如石英、硼硅酸鹽玻璃和藍寶石，現在可焊接到鋁、不鏽鋼和鈦等金屬上。這個過程的關鍵是一個紅外激光器，可以在幾皮秒的範圍內發射脈衝。

「要焊接的部件緊密接觸，激光通過光學材料聚焦，在兩種材料之間的界面處提供非常小且高強度的光點 - 我們在幾微米的面積上實現了兆瓦的峰值功率，」Duncan Hand解釋道。「這會在材料內部形成一個像微小閃電球一樣的微等離子體，周圍環繞著高度密閉的熔化區域。我們在-50°C至90°C（-58°F至194°F）的溫度下測試了焊縫。焊縫保持完好，因此我們知道它們足夠堅固，可以應對極端條件。「

該團隊正在與專家合作開發激光加工原型系統，因此該方法可以商業化用於製造業。

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