我國空間站高性能難熔合金研究取得多項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)

2024-07-04 09:56 作者：李國利、楊吉新華網(wǎng) 責(zé)任編輯：吳靜

新華社西安7月3日電（李國利、楊吉）記者3日從中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心了解到，西北工業(yè)大學(xué)魏炳波院士團(tuán)隊(duì)在中國空間站開展的高性能難熔合金研究，近期成功獲取難熔合金熔體的關(guān)鍵熱物理性質(zhì)，在空間凝固制備方面取得多項(xiàng)科學(xué)新發(fā)現(xiàn)，為我國空間材料科學(xué)理論研究、新型高性能的難熔合金材料制備等提供了重要基礎(chǔ)，相關(guān)成果已發(fā)表于《先進(jìn)材料》等國際學(xué)術(shù)期刊。

高性能難熔合金是特種稀有金屬材料，具有“超高溫、高活性”等特征，但地面環(huán)境中的難熔合金研究長期受重力、容器等條件制約，難熔合金液態(tài)性質(zhì)的精確測定與快速凝固合成制備存在困難。

2021年4月29日，無容器材料實(shí)驗(yàn)柜隨天和核心艙發(fā)射升空。中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心研究員、應(yīng)用發(fā)展中心主任張偉說：“實(shí)驗(yàn)柜利用靜電場所提供的電場力，使材料樣品在真空環(huán)境中保持穩(wěn)定懸浮狀態(tài)，避免與容器壁接觸的影響，可進(jìn)行金屬、非金屬等無容器深過冷凝固和熱物理性研究。”

自2021年4月以來，魏炳波院士團(tuán)隊(duì)制備的10余種數(shù)百個高性能難熔合金樣品，先后在中國空間站無容器材料實(shí)驗(yàn)柜進(jìn)行6批次在軌實(shí)驗(yàn)，成功完成難熔合金微重力條件下的靜電懸浮、加熱熔化、降溫、過冷、凝固、熱物理性質(zhì)測定等重要實(shí)驗(yàn)。

“我們發(fā)現(xiàn)了一系列新成果，主要包括發(fā)現(xiàn)了微重力液滴凝固的渦旋型特殊組織結(jié)構(gòu)，闡明了微重力凝固收縮的動力學(xué)規(guī)律，揭示了微重力和無容器共同作用下共晶合金解耦生長的內(nèi)在機(jī)理，實(shí)現(xiàn)了太空環(huán)境凝固合金的微觀組織與宏觀形態(tài)的雙調(diào)控等。”西北工業(yè)大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授王海鵬說。

我國空間材料科學(xué)研究始于1986年，中國空間站的全面建成為空間材料科學(xué)的發(fā)展開辟了更加廣闊的前景。中國載人航天工程空間材料科學(xué)領(lǐng)域首席科學(xué)家魏炳波院士說：“未來我們一定會取得更多的國際領(lǐng)先成果，利用空間環(huán)境的特殊性制備或合成出新材料，并轉(zhuǎn)化為新質(zhì)生產(chǎn)力，更好服務(wù)于科技強(qiáng)國建設(shè)。”

關(guān)鍵詞：難熔合金,實(shí)驗(yàn)柜,空間站,熱物理性質(zhì),靜電懸浮

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