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中新网北京7月4日电 (记者 孙自法)记者7月4日从承当我国载人航天工程空间使用体系的我国科学院空间使用工程与技能中心(空间使用中心)得悉,我国科学院院士、西北工业大学教授魏炳波团队在我国空间站展开的高功能难熔合金研讨,近期成功获得难熔合金熔体的要害热物理性质等多项空间资料凝结制备科学新发现,将有力推进难熔合金从地上研讨向外太空研讨的拓宽,为我国空间资料科学理论研讨、新式高功能的难熔合金资料制备等奠定重要根底。
高功能难熔合金是战略性、特种稀有金属资料,熔点一般超越2000摄氏度,具有“超高温、高活性”等特征,在高温下具有十分杰出的热学、力学执役功能,因而常被用来制作高温、高速、高压等中心部件。不过,在地上环境下的难熔合金研讨长时间受重力、容器等条件限制,难熔合金液态性质的准确测定与快速凝结组成制备存在困难,我国空间站无容器资料试验柜供给的“无容器+长时微重力”环境,可为高功能难熔合金研讨另辟蹊径。
2021年4月,无容器资料试验柜随我国空间站天和中心舱发射升空。我国科学院空间使用中心使用展开中心主任张伟研讨员表明,无容器资料试验柜是天和中心舱内三大科学试验柜之一,使用静电场所供给的电场力,使资料样品在真空环境中保持安稳悬浮状况,避免了与容器壁触摸的影响,加热温度可达3000摄氏度,可进行金属、非金属等无容器深过冷凝结和热物理性研讨。
随后,魏炳波院士团队制备的10余种数百个高功能难熔合金样品,先后在我国空间站无容器资料试验柜进行6批次在轨试验,成功完结难熔合金微重力条件下的静电悬浮、加热熔化、降温、过冷、凝结、热物理性质测定等重要试验,其间,4批次难熔合金已搭乘神舟飞船回来舱回到地上。
该团队骨干成员、西北工业大学教授王海鹏说,我国空间站供给了超卓而安稳的微重力环境,经过对最早一批回来的铌合金、锆合金、钛合金展开研讨,团队获取了超高温状况下难熔合金的液态密度、热线胀系数、热辐比等要害性质,发现一系列有重要科学价值的新效果,多个研讨效果宣布在资料范畴重要期刊上。
这些效果最重要的包括:发现微重力液滴凝结的涡旋型特别安排架构、说明微重力凝结缩短的动力学规则、提醒微重力和无容器一起效果下共晶合金解耦成长的内涵机理、完成太空环境凝结合金的微观安排与微观形状的双调控等。
王海鹏泄漏,现在,团队正在方案展开自然界中熔点温度最高的金属钨及其合金的太空环境组成研讨,这将成为空间难熔合金资料研讨的新高地。
我国空间资料科学研讨始于1986年的国家高技能讨论研讨展开方案(863方案),但长时间面对空间试验条件匮乏的难题。
魏炳波院士参与我国科学院第二十一次院士大会在会场留影。中新网记者 孙自法 摄
作为我国载人航天工程空间资料科学范畴首席科学家,魏炳波院士承受各个媒体采访时指出,我国空间站的全面建成,为空间资料科学的展开拓荒了愈加宽广的远景。
他以为,“未来咱们肯定会获得更多的世界抢先效果,使用空间环境的特别性,制备或组成出一些在地上上难以获得的新资料,并转化为新质生产力,更好地服务于科技强国建造。”(完)