Si deux métaux se touchent dans l’espace, ils fusionnent. Pourquoi?

Deuxièmement, l’idée que les objets collant spontanément dans le vide (“soudage à froid”) n’est pas impossible mais plutôt improbable. D’autre part, le processus qui cause vraiment des problèmes horribles dans le vide (“grippage”) est très facile à provoquer et ne nécessite même pas un vide, mais des surfaces très propres.

Au travail (projet LIGO, qui vise à détecter les ondes de gravité), nous assemblons de grandes structures soigneusement nettoyées avec des solvants, puis cuites au four pour éliminer la saleté et l’eau adsorbée qui pourrait contaminer notre système de vide. Si vous vissez une vis en acier inoxydable propre dans un trou taraudé propre d’une pièce en acier inoxydable, vous aurez de la chance de pouvoir la retirer à nouveau. Même si la taille du trou est insuffisante et que vous n’utilisez que vos doigts, il est très probable que le filetage et la confiture présentent des imperfections insignifiantes. Dans le cas contraire, le problème est résolu. Cranking sur la vis ne fera qu’aggraver les dégâts et coincer plus serré. Vous êtes plus susceptible de détacher la tête de la vis que de la sortir à nouveau. Le forage est votre seul espoir.

Pour éviter de tels problèmes, le conseil, qui fonctionne plutôt bien, consiste toujours à utiliser des matériaux de dureté différente. Les vis en acier inoxydable peuvent être utilisées en aluminium, mais si elles doivent être en acier inoxydable, elles doivent être revêtues d’argent (plus doux) ou placées dans un insert fileté en matériau plus dur: http://en.m.wikipedia.org/wiki / T….

Peut-être avez-vous mal interprété quelque chose. Normalement, deux pièces de métal ne fusionnent pas en se touchant, même dans l’espace.
Vous devez obtenir deux surfaces parfaitement lisses, sans corrosion , en métal similaire (généralement de l’acier inoxydable) et les presser ensemble avec un peu de force pour les amener à fondre en une seule pièce, un processus appelé soudage à froid.
C’est un mythe que des problèmes avec certains vaisseaux spatiaux sont dus à ce phénomène.

Lorsque les conditions sont réunies, deux pièces d’acier hautement polies peuvent être fondues. C’est ainsi que des électrons et des atomes de métal se déplacent entre les deux surfaces et forment de nouvelles liaisons métalliques, brouillant et supprimant efficacement les deux surfaces originales.

C’est ce qu’on appelle la soudure à froid. Lorsque deux pièces de métal sont en contact dans une atmosphère sous vide, elles sont ensuite soudées l’une à l’autre sans aucune forme de chaleur ni de phase liquide. Pour cela, vous avez besoin de surfaces métalliques plates et propres. Comme l’espace est toujours vide, le soudage à froid fusionne les deux pièces métalliques.

Dans l’espace, si des morceaux de métal non protégés se touchent, ils restent collés ensemble.

Cela ne se produit pas sur Terre, car l’oxygène de notre atmosphère forme un film extrêmement fin de métal oxydé sur toutes les surfaces exposées. La couche d’oxydation agit comme une barrière empêchant les morceaux de métal de coller aux autres morceaux de métal.

Dans le vide de l’espace, cependant, il n’y a pas de couche d’oxydation. Si les atomes de deux objets métalliques entrent en contact, ce que vous avez soudainement est un objet métallique continu qui demande beaucoup d’explications à votre commandant de mission.

Ceci est un problème sur la station spatiale. Les outils métalliques utilisés à l’extérieur de la station doivent être recouverts de plastique ou d’autres matériaux ne collant pas.

Si vous considérez l’Univers dans son ensemble, les objets en métal collés ensemble en un tour de main sont la norme. Ce n’est que dans des endroits spéciaux comme la Terre, avec notre atmosphère très caustique riche en oxygène, que nous pouvons transporter des morceaux de métal nus pour nous frapper, sans avoir à vous soucier de la façon dont ils sont collants.

Mise à jour: Bien que cet effet soit réel, ce n’est probablement pas un problème pour la NASA. Si vous emportiez un outil en métal dans l’espace, il conserverait la couche d’oxydation protectrice qu’il possédait sur Terre et vous n’auriez aucun problème à moins que vous n’ayez beaucoup de difficulté à le retirer. Cependant, le procédé de soudage à froid est parfois utilisé dans des applications industrielles

Demandez-vous pourquoi, si deux métaux se touchent habituellement, ils ne fondent pas . Après tout, les atomes de la surface extérieure sont les mêmes que ceux de l’intérieur, où ils sont tous fusionnés. Ou sont-ils? C’est la différence. Les surfaces des métaux sont recouvertes d’un revêtement isolant d’oxydes ou d’autres impuretés. Plus le métal est propre, plus il est susceptible de coller.

Pour ce faire, vous aurez besoin de deux surfaces uniformément lisses du même matériau, de la même orientation et non contaminées par des impuretés ou des défauts de surface. Maintenant que la température est très basse dans l’espace et que le vide est assez élevé, il est tout simplement possible que cela se produise.
Si nous scindons un cristal en deux le long d’un des avions d’élevage et que nous les assemblons rapidement en appliquant une pression, ils peuvent probablement se fusionner à nouveau dans l’espace (pas à l’intérieur du vaisseau spatial, mais à l’extérieur de celui-ci). Comme le dit Malcom Sargent, le traitement des métaux se fait par soudage à froid.

Soudage à froid – Wikipedia

😀

[EDIT: Pour ceux qui sont trop paresseux pour ouvrir le lien,

La soudure à froid ou par contact est un procédé de soudage à l’état solide dans lequel l’assemblage a lieu sans fusion ni chauffage à l’interface des deux pièces à souder. Contrairement aux procédés de soudage par fusion, aucune phase liquide ou fondue n’est présente dans le joint.

La soudure à froid a été reconnue pour la première fois comme un phénomène général des matériaux dans les années 1940. Il a ensuite été découvert que deux surfaces plates, propres et en métal similaire, adhéreraient fortement si elles étaient mises en contact sous vide.

]

Prendre plaisir

il existe un phénomène appelé soudage à froid dans l’espace,

[1] lien vidéo veritasium

Notes de bas de page

[1] https://www.google.co.id/url?sa=…

Ça colle. Sur la terre avec de l’oxygène dans l’atmosphère, le métal forme une très fine couche oxydée qui sert de barrière. Mais dans l’espace en raison de l’absence de ces couches, les métaux collent ensemble. Mais cela n’est pas perçu comme un problème majeur car la plupart des outils sont extraits de la Terre et le métal conserve cette couche même dans l’espace.

Je joins un lien, vous pouvez voir un exemple de ceci dans l’air ambiant à température normale.

Il utilise des blocs de jauge, des blocs de métal très finis, utilisés pour l’étalonnage des instruments. Elles sont très plates et, une fois poussées ou serrées, elles poussent l’air entre elles. Ils collent ensuite ensemble.

Deux choses peuvent se passer:

  1. ils ont un vide interne et la pression d’air externe les “rapproche” l’un de l’autre.
  2. Les atomes dans les blocs peuvent partager des électrons.

Il est vrai que si 2 métaux purs, sans aucune impureté en surface, se touchent dans l’espace ou sous vide, ils se collent les uns aux autres. C’est froid manier.
Cela ne se produit pas sur terre à cause d’une très fine couche de métal oxydé à la surface. Cette barrière empêche les métaux de coller les uns aux autres.
Dans l’espace, il n’y a pas d’oxygène atmosphérique pour oxyder les métaux.
Cependant, les métaux extraits de la terre ont cette couche présente donc il n’y a pas un tel problème. Nos satellites et nos vaisseaux spatiaux sont conçus en gardant cela à l’esprit.

Les métaux forment normalement une couche d’oxyde non réactif à la surface, en raison du fait que les atomes à la surface ont des électrons disponibles libres de créer des liaisons, ils créent donc des liaisons avec l’oxygène pour former la couche d’oxyde. Dans l’espace, il n’ya pas d’oxygène. Par conséquent, si la couche d’oxyde (formée lorsque le matériau est revenu sur la terre) s’estompe, elle laisse les électrons libres de se lier. Ainsi, lorsqu’ils rencontrent d’autres atomes de métal libres de se lier, ils se lient. et les souder efficacement ensemble.

Cela est dû au fait qu’il existe une couche d’oxyde sur la Terre qui empêche les atomes «métalliques» de se lier.

Quand vous allez dans l’espace et que vous n’avez pas cette couche d’oxyde, ils collent, car les atomes peuvent maintenant se lier.

Par conséquent / théoriquement, vous pouvez probablement le faire dans un air composé à 100% d’azote, car l’azote ne formera pas de couche d’oxyde.

PS: Ma science n’est pas très bonne parce que je suis en neuvième niveleuse. NE jugez PAS mon anglais plz.

Voici une vidéo qui explique la soudure à froid. Vous devez avoir deux métaux identiques, ils doivent avoir des surfaces lisses et propres, puis ils doivent être pressés ensemble et maintenus dans cette position pendant un certain temps. Cela peut être fait industriellement.

  • Absence d’une couche d’oxyde qui les sépare (il est donc préférable de ne pas les exposer trop longtemps à l’espace);
  • Force de Casimir;
  • J’aime aussi l’idée que les deux pièces séparées ne forment qu’une très grande «limite de grain».

J’ai «entendu» que vous pouvez casser un cristal de quartz dans le vide et que, si vous associez les deux pièces, la fissure se «cicatrisera».

La raison de ce comportement inattendu est que, lorsque les atomes en contact sont tous du même type, il n’ya aucun moyen pour les atomes de «savoir» qu’ils sont dans des pièces de cuivre différentes. Lorsqu’il y a d’autres atomes, dans les oxydes et les graisses et entre des couches superficielles plus complexes de contaminants, les atomes «savent» qu’ils ne sont pas sur la même partie.

– Richard Feynman, Conférences Feynman, friction 12–2

Lorsque deux atomes de métal se rencontrent dans le vide de l’espace, ils ne fusionnent pas.

Vous pensez probablement à la nucléosynthèse stellaire et à la nucléosynthèse de Supernova, qui ne se produisent pas «dans l’espace», mais dans les étoiles et les étoiles en explosion, respectivement.

La seule raison pour laquelle le métal ne fond pas ou ne soude pas instantanément sur terre est une fine couche d’oxygène sur le métal