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陶瓷焊接新方法:超快激光脉冲:od体育官网

发布时间:2021-10-01 丨 浏览次数:422

本文摘要:从理论上谈,陶瓷是纸盒电子产品的绝佳材料。

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从理论上谈,陶瓷是纸盒电子产品的绝佳材料。陶瓷质地柔软,还能防水阻电,在向体内展开植入时,它还不具备生物相容性。

而仍然面对的问题,是将陶瓷展开成形时往往必须很高的热量,这样一来就毁坏电子元件。日前,研究人员研发出有一种能在室温下通过超快激光脉冲构建陶瓷焊的新方法。

为了将它们瞄准为所需的形状并使维持牢固,首先必须在炉中对陶瓷体展开烧成。在大多数情况下,这样做到是不切实际的,但是如果是用于电子屏蔽的话,效果就会那么好。

该研究的第一作者JavierGaray认为:“当前没办法将电子元件PCB或密封在陶瓷内部,因为这么做到的话,则必需要将整个组件放到火炉中,这样毫无疑问不会烧坏整个电子元件。”因此,来自加州大学圣地亚哥分校和加州大学河滨分校的科学家团队明确提出了一个解决方案。

热量依然是熔接陶瓷的必要条件,但研究人员并没将高热量用作整个焊接件体,而是用于称作超快脉冲激光焊的工艺,必要应用于在缝合处。Garay回应:“通过将能量集中于在特定的地方,可以防止在整个陶瓷中设置温度梯度,因此我们可以在不损毁它们的情况下对温度脆弱的材料展开纸盒。”之前也用过类似于的超快激光脉冲来焊一般来说无法很好地凸轮在一起的材料,例如将半透明塑料或金属焊到玻璃等。

而对于这个项目,UC研究人员对激光和陶瓷材料展开了调整,以寻找最有效地的参数集。陶瓷材料必需不具备一定的透明度,团队也必需找到准确的曝光时间以及激光脉冲的数量和持续时间,以获得最佳焊结果。

该研究的联合主要作者GuillermoAguilar回应:“超高速脉冲的最有效地点是在1兆赫兹的高反复频率下的两皮秒,以及中等总脉冲数。这样才能使得熔体直径最大化、材料激光最小化以及刚好合适最佳焊的定点加热。”在涉及实验中,研究人员顺利地将半透明圆柱形帽焊到了陶瓷管内部。

然后用于行业标准测试对其展开真空测试,找到显然需要维持真空。到目前为止,该技术仅有用作2厘米(0.8英寸)以下的小型陶瓷部件,但该团队计划尝试不断扩大规模,同时还计划焊有所不同的材料和形状。


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