Trong không gian, hai tấm kim loại giống nhau sẽ “hàn nguội” khi tiếp xúc với nhau. Tại sao hiện tượng này lại xảy ra, và các cơ quan vũ trụ làm gì để tránh và phòng chống hiện tượng này?

Những bình luận khác đã giải thích hiện tượng “hàn nguội” này, nhưng mà tôi sẽ bổ sung thêm một ít thông tin:

Đối với một vài kim loại nhất định (Thép không rỉ sê-ri 300 và 400) thì hiện tượng này cũng xảy ra trong bầu khí quyển với một ít ma sát. Nếu bạn vặn một bu lông thép không rỉ vào một lỗ thép cùng chất liệu thì hiện tượng Gall hay hàn nguội sẽ xảy ra. Đó là lý do người ta phát triển các hợp chất bôi trơn. Lớp oxit trên bề mặt thép không rỉ rất mỏng. Dẫn đến nó rất dễ bị bong tróc và cho phép hai vật tiếp xúc trực tiếp với nhau.

>u/homeguitar195 (13 points)

Hiện tượng Gall khác với hàn nguội. Hiện tượng này xảy ra khi các lớp kim loại trượt và lăn, dẫn tới phoi vật liệu ép vào bề mặt và gia tăng ma sát. Khi chuyển động nhanh thì hiện tượng này có kết quả giống như hàn ma sát, nhưng nó không giống với hàn ma sát.

TN: Hàn ma sát là quá trình hàn áp lực, sử dụng nhiệt ma sát sinh ra tại bề mặt tiếp xúc giữa hai chi tiết chuyển động tương đối với nhau để nung mép hàn đến trạng thái chảy dẻo, sau đó dùng lực ép để ép hai chi tiết lại với nhau làm cho kim loại mép hàn khuếch tán sang nhau tạo thành mối hàn.

TN: Galling là từ chuyên ngành và không có từ trong tiếng Việt. Hiện tượng này xảy ra chủ yếu khi vặn bu lông nhanh, hoặc là mô men lớn siết quá chặt thì sẽ dẫn tới mòn ren, và các mạt kim loại sẽ phá huỷ ren dẫn tới hiện tượng chết ren.

_____________________

u/leftenant_sebastian (3.1k points – x1 helpful)

Các nguyên tử trong trong một tấm kim loại rắn liên kết với nhau bằng cách chia sẻ các electron hoá trị tự do. Bạn có thể đã biết tới khái niệm này với cái tên “biển điện từ”.

Trên trái đất, các nguyên tử ở bề mặt kim loại tự do phản ứng với không khí, tạo nên một lớp oxit mỏng. Khi hai miếng kim loại tiếp xúc với nhau ở trong khí quyển, đó là sự tiếp xúc của hai lớp oxit, không phải là hai lớp kim loại.

Trong không gian, những lớp oxit đó không được tạo thành bởi vì không có không khí để phản ứng. Do đó khi hai tấm kim loại chạm vào nhau, ở giữa chúng không có thứ gì cả. Chúng bắt đầu chia sẻ các electron với nhau như cách chúng làm với nguyên tử bên cạnh, và tạo thành mối hàn nguội.

Edit: Mọi người đã chỉ ra rằng câu trả lời không giải thích được vấn đề câu hỏi đặt ra. Về cơ bản thì hàn nguội khó mà tự nhiên diễn ra được – rất có thể là do kim loại được làm ra ở mặt đất nên nó có một lớp oxit kể cả khi nó lên không gian.

Edit lần nữa: Điều này không có nghĩa hàn nguội không phải là một mối nguy trong không gian và các thí nghiệm chân không khác. Tôi thực sự không biết làm cách nào để phòng ngừa hiện tượng này.

Edit lần nữa, lần cuối bởi vì bây giờ có quá nhiều bình luận để đọc: Một vài cách để phòng chống bao gồm dùng các tấm kim loại khác nhau để không hàn nguội được, phủ lên bề mặt chúng bằng sơn, dầu mỡ hoặc các hoá chất bảo vệ khác để ngăn chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau, hoặc là anot chúng (oxi hoá).

>u/ImMrSneezyAchoo (730 points)

Một lời giải thích tuyệt vời về hiện tượng hàn nguội, nhưng về cơ bản thì câu hỏi của OP có thể trả lời rằng hiện tượng này chỉ xảy ra với các kim loại tinh khiết và không có lớp oxit phủ ngoài. Tôi nghĩ có rất ít, nếu có, kim loại không có tạp chất hoặc lớp oxit được dùng trong không gian.

_____________________

Dịch bởi HT.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *