В космосе человек сталкивается с неожиданными эффектами — привычные вещи начинают вести себя совершенно неправильным образом.
Одним из таких феноменов является холодная сварка — металлы внезапно спаиваются между собой без всяких видимых причин.
Если на Земле, чтобы создать сварное соединение нужно специальное оборудование, электроды, проволока, температура и энергия, то в космосе оно может образоваться само собой.
И создать множество проблем для астронавтов и исследователей.
Что представляет собой холодная космическая сварка?
Какие трудности из-за нее возникают?
Можно ли предотвратить образование спонтанного сварного соединения в космосе?
Закрой за мной дверь…
30 лет назад НАСА запустило в сторону Юпитера зонд Галилео. Но при подлете к объекту 3 из 18 ребер специальной антенны для передачи данных отказались раскрываться.
Ничего не помогло. Исследователям на Земле пришлось задействовать малую запасную антенну и довольствоваться худшим качеством данных.
В 1965 году первый американский астронавт вышел в открытый космос. Когда его работа снаружи была завершена, он не смог закрыть изнутри люк, использованный для выхода. А это создавало угрозу жизни. Пришлось подключиться всему экипажу. Только объединенными силами, с большим трудом им удалось закрыть люк.
Через некоторое время по плану астронавты должны были выкинуть из корабля ненужное оборудование. Но они попросту не рискнули больше открывать коварный люк.
Причиной этих и других подобных случаев в космосе считают спонтанную холодную сварку.
Но что заставляет металлы внезапно спаиваться между собой?
Свободные электроны
Металлы имеют кристаллическую атомную структуру. По углам решетки находятся положительно заряженные ионы. А вот электроны находятся в свободном движении, перемещаясь по куску вещества.
В земных условиях их выход за пределы металла ограничен, так как вокруг находятся частицы газов атмосферного воздуха. Особую роль играет кислород. Из-за него на поверхности многих металлов постоянно присутствует тончайшая окислившаяся пленка — оксид.
Еще в XVIII веке исследователи предположили, что если убрать слой газа и предотвратить окисление, то частицы из одного куска металла смогут проникнуть в другой. И наоборот. Таким образом, создастся необыкновенно прочная молекулярная связь — холодная сварка.
В XX веке ряд экспериментов подтвердил эти предположения. Сварку в вакууме стали использовать в ряде отраслей промышленности.
А вот в космосе она иногда создает проблемы со внезапным образованием ненужного соединения.
Там роль играет не только естественный вакуум, но и высокая чистота поверхности металла.
Все решаемо!
Осознание проблемы помогло начать искать пути ее решения.
При проектировании подвижных металлических объектов и деталей космического корабля или зонда используют материалы, не склонные к спонтанной сварке между собой. Для дополнительной защиты металлы покрывают специальными составами смазками, предотвращающими взаимообмен электронами.
Источник:
- Загадки Юпитера: что прячет планета под своими вихрями?
- Какой формы Вселенная? Ответ может вас удивить
- Пушистый скромняга с дурной репутацией. 5 фактов о пауках-птицеедах
- Царство вечной тьмы: планета, чернее угля
- Правда ли, что викинги хоронили мертвецов в плывущих подожжённых ладьях?
Я вообще наблюдаю тенденцию, что многие с какого-то йуха предполагают, что все вопросы физики, генной инженерии, макро и микроэкономики, астрофизики, психологии, лингвистики, вирусологии преподают в школе..
Если преподаватель что-то там рассказывал про сварку вакуумом или эффект Джанибекова, не значит, что это входило в программу нормальной школы
Большинство подвижных деталей, окрашено. К чему бы это?
А что такое диффузионная сварка в вакууме так вот тебе коротенько совсем.
Процесс диффузионной сварки в вакууме был разработан в 1953 году Н. Ф. Казаковым.
Определения и сущность диффузной сварки описаны в ГОСТ 19521-74.
Диффузионная сварка производится воздействием давления и нагревом свариваемых деталей в защитной среде. Перед сваркой поверхность детали обрабатывают по 6 классу шероховатости и промывают для обезжиривания ацетоном.
Температура нагрева составляет 0,5 – 0,7 от температуры расплавления металла свариваемых деталей. Высокая температура обеспечивает большую скорость диффузии и большую пластичность деформирования металла. При недостаточной диффузии в сварке используют металлические прокладки (фольга из припоя ВПр7 толщиной 0,1 – 0,06 мм.) или порошок (фтористый аммоний), прокладываемые в месте сварки. Перед сваркой фольгу приваривают к поверхности одной из деталей с помощью контактной сварки. В процессе сварки прокладка расплавляется.
Процесс сварки осуществляется с использованием разных источников нагрева. В основном применяют индукционный, радиационный, электронно-лучевой нагрев, нагрев проходящим током, тлеющим разрядом или в расплаве солей.
Сварка протекает при давлении в камере – 10 2 мм. рт. ст. или в атмосфере инертного газа (иногда водорода). Вакуум или защитная атмосфера предохраняет свариваемые поверхности от загрязнения.
Сварка производится сжатием деталей с давлением 1 – 4 кгс/мм2. Давление, применяемое при способах сварки без расплавления материалов, способствует разрушению и удалению окисных плёнок и загрязнений на поверхности металла, сближению свариваемых поверхностей до физического контакта и эффективного атомного взаимодействия, обеспечению активации поверхностей для протекания диффузии и рекристаллизации. Различается сварка с высокоинтенсивным силовым воздействием (свыше 20 МПа) и сварка с низкоинтенсивным силовым воздействием (до 2 МПа).
Диффузионная сварка походит в две стадии:
сжатие свариваемых поверхностей, при котором все точки соединяемых материалов сближаются на расстоянии межатомных взаимодействий;
формирование структуры сварного соединения под влиянием процессов релаксации.
Школьная программа, бл"ть?))
Нарыл?Теперь - разгребай.
Как говорится, а вот с этого места поподробней.
Каким образом весь экипаж подключился к закрытию внешнего люка?
Эт почему неправильным то, если это законами физики объясняется. Непривычным тогда уж, но не неправильным
Одно - окисления.
Второе - коррозия
Коррозия это все же гидратирование с образование оксидов и гидроксидов.
Горение гидроксидов не дает от слова - никак.