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    金属晶体中,自由移动的电子和金属离子相互作用组成了金属键。为什么两块金属不能通过接触直接合为一体?怎样理解金属疲劳? 知乎用户回答 李元鹤 爱飞机,写两句程序,北大有机搬砖工~~ 310人赞同了该回答 为此传了两个视频,之前存储的,来源已遗忘。 这两个视频分别是金纳米线在被拉伸和压缩时的分子动力学模拟,共23秒。 拉伸Au纳米线—在线播放—优酷网,视频高清在线观看 挤压Au纳米线—在线播放—优酷网,视频高清在线观看 拉伸断裂结果: 挤压后结果: 可以看到不论是拉伸还是挤压,其断裂面都是很不整齐的的,并非如宏观上所见形成整齐的断面。从原子的角度上,任何常规刀具都是钝的,是“压断”而不是“切断”的。将断裂表面重新拼合就像将上面拉断的金属线重新挤压一样,是不能形成好的节面的。而非“不够近”。(当然如果假以时日,当然可以经过热运动弛豫为完美晶体,但这没有实际意义。) 金属疲劳是一种不可逆的滑移,(不准确的)类似于上述过程中不断的拉-压-拉-压,导致某个(一般是本来就有缺陷的)金属晶面越来越不可逆的偏离理想金属键,最终被削弱断裂的过程。 一种类似的approach是(其实也不是那么的类似)将两块金属进行高速相对旋转的条件下接触并施压,从而实现焊接。实际上是类似于在高温下使得接触面经过弛豫达到稳定状态,同时使之“足够近”。这一过程被称为“Friction Welding”(经评论,汉语翻译为"(旋转)摩擦焊接")。 Friction welding实际上不是一种焊接(Welding)方法,只是因为结果类似而这样叫。其实它是一种锻造(即Forging)方法,即使用局部压力对金属进行变形的方法,与另一答案的“足够近”有些关系。这一方法的受热面非常小,防止了焊接-冷却过程中的晶粒产生而使得材料性能变差,因而被广泛的用于航空部件的制造当中。 能上YouTube的可以观看: 视频中右边高速旋转,左边静止 焊接后:(断裂处已标出) 编辑于 2015/8/26 18:58:04 tata la 5人赞同了该回答 题主说了个伪命题 其实金属是可以通过接触直接拼起来的。 比如那个经典的教学实验。 两块铅,用刀把断口处理干净光滑,然后把断口对到一起-----就粘上了,下面吊若干砝码,证明这个断口结合的有多么结实。 一般情况下看到的断口不能拼起来,是因为断口不够整齐或者洁净,断口间的原子不能靠的足够近。 编辑于 2015/8/25 15:44:39 slwn 攻城师 1人赞同了该回答 可以直接拼起来。但是有前提,表面不能有异质成分隔离,特别是气体。暴露在空气中的断口,迅速就会吸附一层气体分子,是否氧化且不论。断口在极高真空环境中,加热使得气体脱附,断口就能粘连上,这个过程称为‘冷焊’。如果断面吻合好,可以联接很可靠。如果吻合不好,可以充分加压,保持,去应力。

    金属晶体中,自由移动的电子和金属离子相互作用组成了金属键。为什么两块金属不能通过接触直接合为一体?怎样理解金属疲劳? 知乎用户回答 李元鹤 爱飞机,写两句程序,北大有机搬砖工~~ 310人赞同了该回答 为此传了两个视频,之前存储的,来源已遗忘。 这两个视频分别是金纳米线在被拉伸和压缩时的分子动力学模拟,共23秒。 拉伸Au纳米线—在线播放—优酷网,视频高清在线观看 挤压Au纳米线—在线播放—优酷网,视频高清在线观看 拉伸断裂结果: 挤压后结果: 可以看到不论是拉伸还是挤压,其断裂面都是很不整齐的的,并非如宏观上所见形成整齐的断面。从原子的角度上,任何常规刀具都是钝的,是“压断”而不是“切断”的。将断裂表面重新拼合就像将上面拉断的金属线重新挤压一样,是不能形成好的节面的。而非“不够近”。(当然如果假以时日,当然可以经过热运动弛豫为完美晶体,但这没有实际意义。) 金属疲劳是一种不可逆的滑移,(不准确的)类似于上述过程中不断的拉-压-拉-压,导致某个(一般是本来就有缺陷的)金属晶面越来越不可逆的偏离理想金属键,最终被削弱断裂的过程。 一种类似的approach是(其实也不是那么的类似)将两块金属进行高速相对旋转的条件下接触并施压,从而实现焊接。实际上是类似于在高温下使得接触面经过弛豫达到稳定状态,同时使之“足够近”。这一过程被称为“Friction Welding”(经评论,汉语翻译为"(旋转)摩擦焊接")。 Friction welding实际上不是一种焊接(Welding)方法,只是因为结果类似而这样叫。其实它是一种锻造(即Forging)方法,即使用局部压力对金属进行变形的方法,与另一答案的“足够近”有些关系。这一方法的受热面非常小,防止了焊接-冷却过程中的晶粒产生而使得材料性能变差,因而被广泛的用于航空部件的制造当中。 能上YouTube的可以观看: 视频中右边高速旋转,左边静止 焊接后:(断裂处已标出) 编辑于 2015/8/26 18:58:04 tata la 5人赞同了该回答 题主说了个伪命题 其实金属是可以通过接触直接拼起来的。 比如那个经典的教学实验。 两块铅,用刀把断口处理干净光滑,然后把断口对到一起-----就粘上了,下面吊若干砝码,证明这个断口结合的有多么结实。 一般情况下看到的断口不能拼起来,是因为断口不够整齐或者洁净,断口间的原子不能靠的足够近。 编辑于 2015/8/25 15:44:39 slwn 攻城师 1人赞同了该回答 可以直接拼起来。但是有前提,表面不能有异质成分隔离,特别是气体。暴露在空气中的断口,迅速就会吸附一层气体分子,是否氧化且不论。断口在极高真空环境中,加热使得气体脱附,断口就能粘连上,这个过程称为‘冷焊’。如果断面吻合好,可以联接很可靠。如果吻合不好,可以充分加压,保持,去应力。

    编辑于 2021/6/15 16:07:15