جوش سرد

این پدیده هنگامی روی می‌دهد که اتم‌های دو قطعه مورد نظر، به قدر کافی به هم نزدیک شوند و بین آن‌‌ها هیچ لایه‌ی مزاحمی وجود نداشته باشد. در این حالت اتم‌ها می‌توانند با هم پیوند برقرار کنند.

دلیل روی‌دادن این پدیده توسط ریچارد فاینمن چنین شرح داده شده است:

دلیل رویداد این رفتار غیرمنتظره آن است که وقتی اتم‌های تماس داده شده از دو قطعه، کاملاً مشابه باشند، هیچ راهی برای اتم‌ها وجود ندارد تا بفهمند در قطعات مختلفی قرار دارند. اما وقتی لایه‌هایی مانند اکسید و چربی و سایر آلودگی‌های دیگر بین دو قطعه وجود داشت باشد اتم‌‌ها می‌فهمند که همه آن‌ها در یک قطعه قرار ندارند.

درس‌های فیزیک فاینمن٬ بخش ۱۲-۲

ماهواره‌های قدیمی مشکلات مکانیکی زیادی را به دلیل جوش سرد تجربه می‌کردند. در مقاله‌ای که در سال ۲۰۰۹ توسط آژانس فضایی اروپا منتشر شده‌است از جوش سرد به عنوان یکی از مشکلاتی که طراحان وسایل فضایی باید آن را به دقت در نظر بگیرند یاد شده‌است. در این مقاله به ماهواره فضایی گالیله ارجاع داده شده‌است.

یکی از مشکلات جوش سرد این است که حرکت نسبی بین سطوح جوش داده‌شده را در نظر نمی‌گیرد. این موضوع می‌تواند علائم گالینگ، خوردگی و چسبندگی را ایجاد کند. به طور مثال یک اتصال می‌تواند ناشی از جوش سرد و گالینگ باشد. در نتیجه جوش سرد و گالینگ کاملا مجزا از هم نیستند.

برخلاف پروسه ایجاد جوش سرد در ابعاد ماکرو که معمولا نیازمند به کار‌گیری نیرو‌های بزرگ فشاری است، دانشمندان کشف کرده‌اند که نانو سیم‌های تک کریستال و نازک طلا(قطر کمتر از ده نانومتر) می‌توانند در کسری از ثانیه و تنها به کمک تماس مکانیکی تحت فشار کوچکی با هم جوش سرد بخورند. میکروسکوپ‌های الکترونی و اندازه‌گیری‌های دقیق فضایی نشان می‌دهند که جوش سرد در سیم‌ها تقریبا عالی عمل می‌کند و باعث یکسان شدن جهت کریستال و قدرت و رسانایی الکتریکی با بقیه نانو سیم می‌شود. کیفیت بالای این جوش‌ها معمولا ناشی از ابعاد نانو قطعه، مکانیزم‌های اتصال جهت دار و پخش سطحی مکانیکی سریع است. علاوه بر اتصال سیم‌های طلا با هم،برای انواع دیگر سیم هم از جوش سرد می‌توانیم استفاده کنیم. از جوش سرد برای اتصال سیم‌های طلا و نقره و سیم‌های نقره و نقره هم استفاده می‌شود که نشان دهنده کاربرد عمومی این پدیده است و می‌تواند دید بهتری از مراحل اولیه جوش سرد برای فلزات در ابعاد ماکرو ارائه دهد.

• جوشکاری
• نانوفناوری
• نانوسیم
• گالینگ

• درس‌های فاینمن در فیزیک، در وبسایت کالتک
• فناوری‌های پیشرفته در ماموریت‌های فضایی/ضمیمه 4
• Sinha, K.; Farley, D.; Kahnert, T.; Solares, S.D.; Dasgupta, A.; Caers, J.F.J.; Zhao, X.J. (2014). "Influence of fabrication parameters on bond strength of adhesively bonded flip-chip interconnects". Journal of Adhesion Science and Technology. 28 (12): 1167–1191. https://doi.org/10.1080%2F01694243.2014.891349
• Kalpakjian, Serope (2005). Manufacturing Engineering and Technology (5th ed.). Prentice Hall. p. 981.https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/978-0-13-148965-3