2024年9月27日，燕山大学亚稳资料制备技能与科学国家重点试验室温斌、张利强联合期刊上宣布了一篇题为“Nanoscale cold welding of glass”的研讨效果。
该效果报导了一种用于纳米级非晶态二氧化硅（石英玻璃）的电子束辅佐冷焊技能。该技能可以将石英玻璃纳米球在室温下直接焊接，焊接后的接头强度、成分和结构与原始石英玻璃相同，焊接后的直径与原始石英玻璃纳米球的直径相同乃至更小。使用该办法还可以拼装不一样的形状的石英玻璃纳米结构，其结构精度仅受质料粒子尺度的影响。该技能有望应用于超高精度的3D打印，为纳米级玻璃器材的精细增材制作供给了或许。
非晶态二氧化硅（石英玻璃）具有优异才能的光学透明度、耐热性、化学稳定性和杰出的机械性能，是现代工程应用领域（微光学、纳米流体学、纳米光子学和纳米机电体系等）中的一种重要资料。随工业的前进，对纳米玻璃加工精度的要求日渐增加。虽然现已开发了2D掩模光刻、热氧化、三维光刻、直接油墨写入和数字光处理等各种玻璃加工技能，但这些工艺很难到达200 nm以下的加工精度。其底子原因是这些技能依赖于前驱体的熔化，这不可避免地会导致玻璃严峻聚会，大幅度的降低了焊接加工精度。迄今为止，纳米玻璃的高精度焊接加工仍是一个严重应战。
为进步纳米玻璃的焊接加工精度，研讨组提出了一种用于纳米石英玻璃的电子束辅佐冷焊技能。石英玻璃在室温下一般是脆性资料，在高温时才具有延展性。但他们发现，在电子束辐照下，石英玻璃即便在室温下也具有很好延展性。根据这样的发现，他们在球差校对环境透射电子显微镜（ETEM）中，经过电子束辐照和环境气氛的调控，完成了石英玻璃纳米球室温快速冷焊接。可以将两个石英玻璃纳米球在室温下直接快速焊接，焊接后的接头强度、成分和结构与原始石英玻璃相同，其焊接精度与原始石英玻璃纳米球直径适当。使用该技能，研讨组还完成多种杂乱结构石英玻璃纳米球的冷焊自拼装，且能坚持超高的焊接加工精度。
图1：石英玻璃冷焊示意图、焊接进程与杂乱结构石英玻璃纳米球的冷焊自拼装。
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