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導讀

玻璃與金屬連接，目前常用的有四種主要形式：

1. 機械連接：家中常用的陶瓷插座就是這種情況。

不同金屬（鋁合金和鋼）與陶瓷的連接（焊接），用于電子工業的部件

2. 采用密封膠或者密封條：家中使用的門窗玻璃就是這種情況。

3. 采用高溫燒結的辦法：我們使用電燈泡就是這種情況。

4. 我們提到的激光焊接的辦法：這是一種新的、先進的焊接方法，在激光行業中，激光氣體放電管，使用壽命長的就是采用激光對玻璃與金屬進行焊接的。

英國赫瑞瓦特大學的科研人員使用非常短的紅外光脈沖沿接合處將兩種材料融合在一起。研究人員認為，這種新工藝有望改變制造業，在航空航天、國防、光學技術甚至醫療保健領域都將有用武之地。

EPSRC激光生產工藝創新制造中心主任鄧肯·漢德(Duncan Hand)教授說：“傳統意義上來說，由于熱特性不同，因此很難將兩種完全不同的材料焊接在一起。高溫和熱膨脹會首先導致玻璃破碎。”

他表示，將玻璃和金屬焊接在一起將是制造流程和設計靈活性的巨大進步。 目前，涉及玻璃和金屬的設備和產品通常是由粘合劑粘在一起的，使用起來很麻煩，零部件可能會逐漸脫落或移動。此外，揮發也是一個問題——粘合劑中的有機化學物質會逐漸釋放，導致產品壽命縮短。

通過實驗，科研人員將石英、硼硅酸鹽玻璃、藍寶石等多種光學材料均成功焊接到鋁、鈦、不銹鋼等金屬上。紅外光脈沖的持續時間只有幾皮秒（相當于1秒之于3萬年的概念）。科學家將需要焊接的兩種材料緊密接觸，然而，激光通過光學材料聚焦，形成一個非常小且強度很高的光點。這就產生了一個微等離子體（類似于在材料內部形成了一個微小的閃電球），被一個高度受限的熔體區域所包圍。科學家們在零下50到90度的溫度下對這些焊縫進行了測試，發現它們結合緊密，足夠堅固，能夠應對極端情況。