İçeriğe atla

Soğuk kaynak

Soğuk kaynak kesiti – kaynak öncesi ve sonrası

Soğuk kaynak veya temas kaynağı, kaynaklanacak iki parçanın ara yüzüyinde erime veya ısıtma olmadan birleştirmenin gerçekleştiği bir katı hal kaynak işlemidir. Erime kaynağından farklı olarak, bağlantıda sıvı veya erimiş faz bulunmaz.

Soğuk kaynak ilk olarak 1940'larda genel bir malzeme olgusu olarak kabul edilmiştir. Daha sonra, benzer metalden iki temiz, düz yüzeyin vakumda temas ettirildiğinde güçlü bir şekilde yapışacağı keşfedilmiştir (bkz. Van der Waals kuvveti). Yeni keşfedilen mikro[1] ve nano ölçekli soğuk kaynak,[2] nanofabrikasyon süreçlerinde potansiyel göstermiştir.

Bu beklenmedik davranışın nedeni, temas halindeki atomların hepsi aynı türden olduğunda, atomların farklı bakır parçalarında olduklarını "bilmelerinin" hiçbir yolu olmamasıdır. Arada oksitler, yağlar ve daha karmaşık ince kirletici yüzey katmanlarında başka atomlar olduğunda ise, atomlar aynı parça üzerinde olmadıklarını "bilirler".

— Richard Feynman, The Feynman Lectures on Physics, 12–2 Friction

Soğuk kaynak, katı bakır tellerin birleştirilmesinde yaygındır. Tel kafaları kaynak ağızlarına yerleştirilir ve birbirine bastırılır. Bu işlem bağlantı sağlam olana kadar tekrarlanır. Küçük teller elle tutulan manuel kaynakçılarla birleştirilebilirken, daha büyük teller hidrolik kaynakçı gerektirir. Kaynak yeri temel telden daha sağlamdır.

Uzayda

İlk uydulardaki mekanik sorunların bazen soğuk kaynak nedenli olduğu düşünülmekteydi.

2009 yılında Avrupa Uzay Ajansı, soğuk kaynağın neden uzay aracı tasarımcılarının dikkatle değerlendirmesi gereken önemli bir konu olduğunu detaylandıran hakemli bir makale yayınladı.[3] Makalede ayrıca 1991 yılında Galileo uzay aracının yüksek kazançlı anteni ile ilgili belgelenmiş bir örnekten de bahsedilmektedir.[4]

Nano ölçekte

Normalde büyük uygulanan basınçlar gerektiren makro ölçekteki soğuk kaynak işleminin aksine, bilim adamları tek kristalli ultra ince altın nanotellerin (çapları 10'dan küçük) yalnızca mekanik temasla ve oldukça düşük uygulanan basınçlar altında saniyeler içinde soğuk kaynakla birleştirilebileceğini keşfetti.[2] Yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu ve yerinde ölçümler, kaynakların neredeyse mükemmel olduğunu ve nanotelin geri kalanıyla aynı kristal yönelimine, mukavemetine ve elektrik iletkenliğine sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Kaynakların yüksek kalitesi, nano ölçekli numune boyutlarına, yönlendirilmiş bağlantı mekanizmalarına ve mekanik destekli hızlı yüzey difüzyonu kaynaklı olduğu düşünülmektedir. Altın ile gümüş ve gümüş ile gümüş arasında nano ölçekli kaynaklar da gösterilmiştir, bu da fenomenin genel olarak uygulanabilir olabileceğini ve bu nedenle hem dökme metaller hem de metalik ince film için makroskopik soğuk kaynağın ilk aşamalarının atomistik bir görünümünü sunduğunu göstermektedir.[2]

Kaynakça

  1. ^ Ferguson (1991). "Contact Adhesion of Thin Gold Films on Elastomeric Supports: Cold Welding Under Ambient Conditions". Science. 253 (5021): 776-778. doi:10.1126/science.253.5021.776. PMID 17835496. 
  2. ^ a b c Lu (2010). "Cold welding of ultrathin gold nanowires". Nature Nanotechnology. 5 (3): 218-224. doi:10.1038/nnano.2010.4. PMID 20154688. 
  3. ^ A. Merstallinger; M. Sales; E. Semerad (2009). Assessment of Cold Welding between Separable Contact Surfaces due to Impact and Fretting under Vacuum (PDF). European Space Agency. ISBN 978-92-9221-900-0. ISSN 0379-4067. OCLC 55971016. ESA STM-279. 3 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 24 Şubat 2013.  Yazar eksik |soyadı2= (yardım)
  4. ^ The Galileo High Gain Antenna Deployment Anomaly (PDF). NASA Jet Propulsion Laboratory. 1994. 8 Şubat 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Aralık 2016.  Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)

İlave okuma

  • Sinha (2014). "Influence of fabrication parameters on bond strength of adhesively bonded flip-chip interconnects". Journal of Adhesion Science and Technology. 28 (12): 1167-1191. doi:10.1080/01694243.2014.891349. 
  • Manufacturing Engineering and Technology. 5th. Prentice Hall. 2005. s. 981. ISBN 978-0-13-148965-3.  Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Richard Feynman</span> Amerikalı teorik fizikçi (1918 – 1988)

Richard Phillips Feynman, kuantum mekaniğinin ayrılmaz formülasyonu, kuantum elektrodinamiği teorisi, aşırı soğutulmuş sıvı helyumun süper-akışkan fiziği ve partonu önerdiği parçacık fiziğindeki çalışmaları ile 1965'te, Julian Schwinger ve Sin-Itiro Tomonaga ile birlikte Nobel Fizik Ödülü'ne layık görülmüş Amerikalı teorik fizikçidir.

<span class="mw-page-title-main">Galileo Galilei</span> İtalyan fizikçi ve astronom (1564–1642)

Galileo Galilei, İtalyan astronom, fizikçi, mühendis, filozof ve matematikçiydi.

<span class="mw-page-title-main">Maddenin hâlleri</span> maddenin farklı aşamalarında yer alan farklı hâlleri

Bir fizik terimi olarak maddenin hâli, maddenin aldığı farklı fazlardır. Günlük hayatta maddenin dört farklı hâl aldığı görülür. Bunlar; katı, sıvı, gaz ve plazmadır. Maddenin başka hâlleri de bilinir. Örneğin; Bose-Einstein yoğunlaşması ve nötron-dejeneje maddesi. Fakat bu hâller olağanüstü durumlarda gerçekleşir, çok soğuk ya da çok yoğun maddelerde. Maddenin diğer hâllerininde, örneğin quark-gluon plazmalar, mümkün olduğuna inanılır fakat şu an sadece teorik olarak bilinir. Tarihsel olarak, maddenin özelliklerindeki niteleyici farklılıklara dayanarak ayrım yapılır. Katı hâldeki madde bileşen parçaları ile bir arada tutulur ve böylece sabit hacim ve şeklini korur. Sıvı hâldeki madde hacmini korur fakat bulunduğu kabın şeklini alır. Bu parçalar bir arada tutulur ama hareketleri serbesttir. Gaz hâlindeki madde ise hem hacim olarak hem de şekil olarak bulunduğu kaba ayak uydurur.Bu parçalar ne beraber ne de sabit bir yerde tutulur. Maddenin plazma hâli ise, nötr atomlarda dahil, hacim ve şekil olarak tutarsızdır. Serbestçe ilerleyen önemli sayıda iyon ve elektron içerirler. Plazma, evrende maddenin en yaygın şekilde görülen hâlidir.

<span class="mw-page-title-main">Nanoteknoloji</span> Maddenin atomik kontrolü

Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş</span> sembolü Ag ve atom numarası 47 olan kimyasal element

Gümüş, elementlerin periyodik tablosunda simgesi Ag olan, beyaz, parlak, değerli bir metalik element. Atom numarası 47, atom ağırlığı 107,87 gramdır. Erime noktası 961,9 °C, kaynama noktası 1950 °C ve özgül ağırlığı da 10,5 g/cm³'tür. Çoğu bileşiklerinde +1 değerliklidir. Günümüzde Dünya'da 55 yıllık gümüş rezervi kaldığı tahmin ediliyor. Yeni gümüş rezervleri keşfedilmezse 2078 yılında Dünya'daki gümüş rezervlerinin tükenebileceği tahmin ediliyor. En çok gümüş üretimi yapan ülkeler Meksika, Çin, Peru Şili ve Avustralya'dır.

<span class="mw-page-title-main">Titan (uydu)</span> Satürn uydusu

Titan, Satürn'ün en büyük uydusu ve yoğun bir atmosferi olduğu bilinen tek doğal uydudur. Dünya dışında, yüzeyinde kararlı sıvı bulundurduğu kanıtlanan 2. gök cismi olan Titan'daki büyük su kütleleri gibi görünen okyanusların, metan gazının sıvı hali olduğu görülmüştür.

<span class="mw-page-title-main">Tutkal</span>

Tutkal ağaç, mobilya, tekstil, kâğıt ambalaj, plastik, kırtasiye ve dekorasyon işlerinde kullanılan yapıştırıcı maddedir. Çeşitli gereçlerin birbirine yapıştırılmasında kullanılan maddeye tutkal, yapıştırma işlemine tutkallama denir. Merdane, sprey, rulo ile sıcak ve soğuk uygulanabilir. Yapışma, yapıştırıcı tabaka ile birleştirilecek yüzeylerin malzemeleri arasında güçlü bir adezyon bağın oluşması veya yeni moleküller arası bağların ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır. Yapıştırıcı eklemin mukavemeti, yapıştırıcının yüzeye kohezyonundan, otohezyondan, homojen malzemelerin teması üzerine bağlantıdan da etkilenir.

<span class="mw-page-title-main">Lehimleme</span>

Lehimleme iki ya da daha fazla sayıda metal parçanın, görece düşük erime sıcaklığına sahip bir dolgu metali eritilip bağlantı yerine akıtılarak, tutturulması işlemidir.

<span class="mw-page-title-main">Gekkota</span> Sürüngen infra takımı

Gekkota, Antarktika hariç, her kıtada bulunan ve geniş bir dağılıma sahip, küçük ve çoğunlukla etçil keler infra takımıdır. Dünyanın her yerinde sıcak iklimlerde bulunur. Grup üyelerinin boyları 16 ile 60 cm arasında değişir.

<span class="mw-page-title-main">Van der Waals kuvveti</span>

Moleküler fizik ve kimyada Van der Waals kuvveti veya Van der Waals etkileşimi, atomlar veya moleküller arasındaki mesafeye bağlı bir etkileşimdir. İyonik veya kovalent bağların aksine, bu çekimler kimyasal elektronik bir bağdan kaynaklanmaz; nispeten zayıftırlar ve bu nedenle bozulmaya daha duyarlıdırlar. Van der Waals kuvveti, etkileşen moleküller arasındaki uzak mesafelerde hızla yok olur.

<span class="mw-page-title-main">Lene Hau</span>

Lene Vestergard Hau, Danimarkalı fizikçidir. 1999 yılında, süper akışkan kullanımıyla bir ışık demetinin hızını saniyede 17 metreye kadar yavaşlatmayı başarmış ve 2001'de ışık demetini tümüyle durdurmayı başarmış bir Harvard Üniversitesi takımını yönetti. Bu deneyleri temel alan sonraki çalışmaları, kuantum şifrelemesi ve kuantum işlemciliği için önemli etkileri olan bir sürece, ışığın maddeye ardından da maddenin geri ışığa dönüşmesi çalışmalarına sürükledi. Daha yeni çalışmaları aşırı soğuk atomlar ve nanoskopik ölçekteki sistemlerin alışılmamış etkileşimleriyle ilgili araştırmalar içerir. Fizik ve uygulamalı fizik öğretmesi dışında, Harvard'da, fotovoltaik hücreler, nükleer enerji, piller ve fotosentezi içeren Enerji Bilimi dersi verdi. Kendi deney ve araştırmalarının yanı sıra, sık sık Uluslararası konferanslarda konuşma yapması istenmektedir ve bir sürü kurumun bilim politikalarının oluşturulması sürecine dâhil olmaktadır. Danimarka'da önde gelen bilim politikaları ve araştırma geliştiricilerinin yanı sıra devlet bakanlarının da katıldığı, Kopenhag’da 7 Şubat 2013’te düzenlenen EliteForsk-konferencen 2013 ’te Keynote Konuşmacı olarak bulundu.

Elektromanyetik indüksiyon, değişen bir alana maruz kalmış bir iletkenin üzerindeki potansiyel fark (voltaj) üretimidir.

Nanorobot bilimi, bir nanometre (10−9 metre) veya buna yakın ölçekli parçalar içeren makine veya robot yaratan gelişen bir teknoloji alanıdır. Daha özel bir deyişle, nanorobotics, 0,1-10 mikrometre ölçekli cihazlar ile nanoteknoloji mühendislik disiplini içinde nanorobotlar tasarlama ve inşa etmek ve aynı zamanda nano ölçekler ve moleküler bileşenler üretmektir. Nanobots, nanoids, nanites,nanomachines veya nanomites gibi özel isimlere sahip Türkçe anlamları cüce, nanomakina, böcekçik gibi anlamlara gelen bu isimler sürekli olarak araştırma ve geliştirme altında olan bu nanorobotları tanımlamak için kullanılırlar.Nanomakinalar büyük ölçüde araştırma v, e geliştirme aşamasında olmasına rağmen bazı ilkel moleküler makineler ve nanomotorlar test edilmiştir. Örneğin, yaklaşık 1,5 nanometre uzunluğundaki bir anahtara sahip bir sensör, bir kimyasal örnekteki özel moekülleri sayma yeteneğine sahiptir. Nanaomakinelerin ilk yararlı uygulamaları tıbbi teknoloji alanında; kanser hücrelerini tespit ve imha için olabilir. Bir diğer potansiyel uygulama alanı ise, ortamdaki zehirli kimyasalları tespit ve konsantrasyonunu ölçme olarak düşünülebilir. Rice üniversitesi kimyasal yollarla tek moleküllü ve jantları bucky küreleri içeren bir araba geliştirdi. Araba, çevre sıcaklığını kontrol ederek ve taramalı tünelleme mikroskobunu yerleştirerek çalıştırıldı.

Moleküler nanoteknoloji (MNT) mekanosentez yoluyla atomik özellikli, kompleks yapılar yapabilen bir teknolojidir.

<span class="mw-page-title-main">TIG Kaynağı</span>

Koruyucu gazaltı tungsten ark kaynağı (GTAW) ya da diğer adıyla tungsten asal gaz (TIG) kaynağı; bir ark kaynağı çeşididir. Kullanımda bir sarf malzeme olan tungsten elektrot ark üreterek iş parçası üzerinde kaynak operasyonu meydana getirir. Kaynak alanı asal gaz korumalı ve atmosferik kirlenmeyi engelleyen bir yapı oluşturur. Asal koruyucu gaz ve bir dolgu metali normalde kullanılmış olsa da bazı kaynaklarda, bilindiği gibi otojen kaynakta ilave dolgu malzemesi gerektirmeyen şekilde kaynak yapılabilir.. Bir sabit akım kaynağı güç kaynağı ürettiği elektrik enerjisiyle tungsten elektrot ile kaynak yapılacak malzeme arasında ark meydana getirilir. Bu esnada yüksek ark enerjisiyle iyonize gaz ve metal buharı bir ergimiş plazma oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Gaz metal ark kaynağı</span> Kaynak işlemi

Gaz metal ark kaynağı (GMAW) bazen alt tipleri metal inert gaz (MIG) ve metal aktif gaz (MAG) ile anılır, sarf malzemesi MIG tel elektrot ile iş parçası metal (ler) ini ısıtır ve füzyon yapmalarına neden olur.

<span class="mw-page-title-main">Temas açısı</span>

Temas açısı , bir damlanın sıvı-buhar sınırı ve katı yüzey arasında buluşan açıdır. Young denklemi ile katı bir yüzeyin bir sıvı tarafından ıslatılabilirliğini ölçmektedir. Belirli bir sıcaklık ve basınçta belirli bir katı, sıvı ve buhar sistemi benzersiz bir denge temas açısına sahiptir. Bununla birlikte, uygulamada, ilerleyen (maksimal) temas açısından çekik (minimal) temas açısına kadar değişen dinamik bir temas açısı histerezisi fenomeni sıklıkla gözlenmektedir. Termodinamik denge teması bu değerler dahilindedir ve bunlardan hesaplanabilir. Termodinamik denge temas açısı, sıvı, katı ve buhar moleküler etkileşiminin göreceli gücünü yansıtır.

<span class="mw-page-title-main">Punta kaynak (Nokta kaynağı)</span>

Punta kaynağı elektrik akımına dirençten elde edilen ısıyla birbirine temas eden metal yüzey noktalarının birleştirildiği sac metal ürünlerine kaynak yapmakta kullanılan bir elektrikli direnç kaynağı türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Nanokompozit</span>

Nanokompozit, kendini oluşturan fazlardan birinin 100 nanometreden (nm) küçük bir, iki veya üç boyuta sahip olduğu kompozitlerdir. Diğer bir tanımı ise malzemeyi oluşturan farklı fazlar arasında nano ölçekli tekrar mesafelerine sahip yapıların bulunduğu çok fazlı katı kompozitlerdir.

ISO / TS 80004' te nanomateryal, "nano ölçekte herhangi bir dış boyuta sahip olan veya nano ölçekte iç yapıya veya yüzey yapısına sahip malzeme" olarak tanımlanmaktadır. Nano ölçekte "yaklaşık 1 nm (nanometre) ila 100 nm arasındaki uzunluk aralığı" olarak bilinmektedir. Bu, hem ayrı ayrı malzeme parçaları olan nano nesneleri hem de nano ölçekte dahili veya yüzey yapısına sahip nano yapılı malzemeleri içermektedir. Bir nanomateryal bu iki kategorinin de üyesi olabilmektedir.