太空|为何两块金属在太空中接触，会熔接在一起，地球不能？太空

文章图片

文章图片

文章图片
是这样的，在太空中两块金属相遇，在满足一定条件下，可能就会熔接在一起。
这种现象被称为冷焊，冷焊就是在超高真空环境下，固体和固体表面相互接触时发生不同程度地粘合现象。
为什么会出现这种现象呢？
对于冷焊现象，第一位提出纳米概念的物理学家，理查德·菲利普斯·费曼曾在一个介绍摩擦力的讲座中，这样比喻道：在真空中，当两块金属接触在一起时，因为处在金属接触面两侧的原子间没有任何物质阻隔他们，它们分不清自己原来是哪一侧的原子，两侧的原子相互扩散，渐渐地两块金属原子相互融合在一起，最终两块金属便熔接在了一起。但是如果存在空气或者氧化层等其他非同类原子，这些金属原子就会意识到它们属于不同部分，便不会熔接在一起。
总结，在超真空环境下，两块物质表面达到原子级的清洁度，通过接触或者一定压力作用下，产生了粘连现象或是融合为一体便是冷焊。因为空气在地球上可以说无处不在，所以很难看到冷焊现象。
举例
【太空|为何两块金属在太空中接触，会熔接在一起，地球不能？】大家都知道破镜不能重圆的道理，不过有一种情况不知大家有没有遇到过，一块镜子或玻璃，在即将破碎的边缘，但是仍然粘连在一起，并在表面上能明显看到一条由破裂处延伸出来的裂痕，当你找好角度，向裂痕垂直的方向去压缩镜面或玻璃，上面的裂痕会奇迹般变小。这其实就可以用冷焊原理解释，因为裂痕的尽头处两个接触面间还没有杂质，通过一定作用力，让裂痕重新“粘连”在一起。
还有古代的打铁技术，比如某大侠的刀断了，来到铁匠铺。铁匠将刀断的地方烧红烧热，同时再准备另一块一样烧红烧热的铁块，通过反复捶打，最后帮大侠把刀接上了。通过烧热金属，让原子运动得更猛烈，又通过捶打增加压力，最终强行让两块金属粘在了一起。
冷焊对航天影响
在太空中没有空气，对于金属来说会比较容易发生冷焊的现象。美国伽利略号执行木星探测任务时，最开始进行长期的飞行时，默认将通信天线收起，但是经过一年的飞行后，当科学家想打开天线进行数据传输时，却发现怎么也打不开了。就是因为发生了冷焊现象，导致了天线粘在了一起，无法打开。
总结
当今，冷焊技术是一门新型发展起来的技术，在一些传统焊接技术无法满足的场景下有着重要作用。
冷焊最显著的优点，就是它具有和原材料本身相同的焊接强度，不会对连接的零件产生热影响，传统的焊接一般都是高温焊接，有火花、灰尘等影响。冷焊过程快速且没有变形，操作简单。
不过，冷焊本身也有很多局限限性，对冷焊材料要求一般是有延展性金属，不能过度硬化，表面清洁，焊接面形状规则等等。所以冷焊还不能广泛应用。