7 ноя 2023 3 639

Сварка стекла и металла: российские ученые добились невозможного

Благодаря новому методу стала возможной сварка материалов с различными физическими свойствами, что до сих пор считалось невозможным. Метод разработан в Российском химико-технологическом университете (РХТУ) им. Д. И. Менделеева. Основой этого нового метода является использование лазерного луча, который точно направляется на границу соединяемых материалов. Под воздействием лазера происходит нагрев и диффузия материалов, что приводит к созданию прочного соединения. Преимущества такого подхода очевидны: высокая точность, минимальные воздействия на окружающие материалы и возможность сварки разнородных материалов.

Традиционные методы сварки могут столкнуться с проблемами, когда необходимо сварить материалы с разными характеристиками, такими как стекло и металл. Разница в структуре и свойствах этих материалов может привести к образованию трещин и слабым сварным швам. Новый метод, основанный на лазерной сварке, позволяет справиться с такими сложностями.

В рамках исследования нам удалось продемонстрировать прочное соединение таких разнородных материалов, как кварцевое стекло и сплав железа и никеля, фосфатное стекло и магниевоалюмосиликатный ситалл, а также соединение двух кристаллов иттриево-алюминиевого граната. Несмотря на то, что коэффициенты теплового расширения отдельных компонентов отличались в сотни раз, была достигнута крайне высокая прочность соединения, а анализ химического состава сварных швов позволил обнаружить отчетливые признаки взаимной диффузии материалов, которая, в свою очередь, и позволяет обеспечить формирование такого прочного соединения

― Владимир Сигаев, заведующий кафедрой химической технологии стекла и ситаллов РХТУ им. Д. И. Менделеева.

Разработка российских ученых открывает широкие перспективы не только для промышленных отраслей, таких как машиностроение, авиация и энергетика, но и для научных исследований. С помощью нового метода возможно создание уникальных компонентов для аэрокосмической техники, лазерных систем высокой мощности и других сложных устройств.

Уникальные возможности сварки стекла и металла открывают новые перспективы в создании инновационных изделий, которые смогут работать в самых экстремальных условиях, обладая высокой прочностью и долговечностью.