4月29日，我國(guó)空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。記者從中科院金屬研究所獲悉，該所多項(xiàng)新材料技術(shù)在“天和”核心艙獲得應(yīng)用。其中，首次應(yīng)用于核心艙電推進(jìn)系統(tǒng)中的霍爾推力器腔體采用了該所研制的氮化硼陶瓷基復(fù)合材料。
電推進(jìn)系統(tǒng)也稱(chēng)電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種先進(jìn)的空間推進(jìn)技術(shù)。霍爾推力器中等離子體的電離、加速均在由氮化硼陶瓷基復(fù)合材料做成的放電腔中完成，因此放電腔可以比喻成霍爾推力器的“心臟”。中科院金屬所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心陳繼新副研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，解決了氮化硼陶瓷材料強(qiáng)度低、易吸潮、腔體放電狀態(tài)不穩(wěn)定、抗離子濺射能力差等難題，研制出具備低密度、高強(qiáng)度、抗熱震、耐濺射、易加工、絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)的氮化硼基復(fù)合材料，滿足了推力器對(duì)陶瓷腔體材料的要求。
據(jù)介紹，“天和”核心艙還首次采用了大面積可展收柔性太陽(yáng)電池翼，并采用6臺(tái)有源機(jī)構(gòu)三維五步展開(kāi)。展開(kāi)過(guò)程中，數(shù)節(jié)伸展機(jī)構(gòu)依次向外推出，帶動(dòng)太陽(yáng)翼向外展開(kāi)，展開(kāi)過(guò)程持續(xù)40分鐘，其中太陽(yáng)翼伸展機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件材料由中科院金屬所師昌緒先進(jìn)材料創(chuàng)新中心馬宗義團(tuán)隊(duì)研制。該團(tuán)隊(duì)研制的高性能碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，突破了粉末冶金批量制備技術(shù)、各向同性中厚板塑性成形技術(shù)，使坯錠生產(chǎn)效率提升5倍以上，板材成品率提升20%，產(chǎn)品批次間性能差異Cv<5%，有效保證了電源系統(tǒng)的順利展開(kāi)。
此外，該所研發(fā)的鎂合金表面處理技術(shù)、鎧裝熱控器件等新技術(shù)新成果也成功應(yīng)用于“天和”核心艙，同時(shí)還隨艙發(fā)射了金屬所相關(guān)材料實(shí)驗(yàn)。(記者 郝曉明)
關(guān)鍵詞： 中科院金屬所新材料
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