我国空间站高性能难熔合金研究取得多项新发现

记者3日从中国科学院空间应用工程与技术中心了解到，西北工业大学魏炳波院士团队在中国空间站开展的高性能难熔合金研究，近期成功获取难熔合金熔体的关键热物理性质，在空间凝固制备方面取得多项科学新发现，为我国空间材料科学理论研究、新型高性能的难熔合金材料制备等提供了重要基础，相关成果已发表于《先进材料》等国际学术期刊。

高性能难熔合金是特种稀有金属材料，具有“超高温、高活性”等特征，但地面环境中的难熔合金研究长期受重力、容器等条件制约，难熔合金液态性质的精确测定与快速凝固合成制备存在困难。

2021年4月29日，无容器材料实验柜随天和核心舱发射升空。中国科学院空间应用中心研究员、应用发展中心主任张伟说：“实验柜利用静电场所提供的电场力，使材料样品在真空环境中保持稳定悬浮状态，避免与容器壁接触的影响，可进行金属、非金属等无容器深过冷凝固和热物理性研究。”

自2021年4月以来，魏炳波院士团队制备的10余种数百个高性能难熔合金样品，先后在中国空间站无容器材料实验柜进行6批次在轨实验，成功完成难熔合金微重力条件下的静电悬浮、加热熔化、降温、过冷、凝固、热物理性质测定等重要实验。

“我们发现了一系列新成果，主要包括发现了微重力液滴凝固的涡旋型特殊组织结构，阐明了微重力凝固收缩的动力学规律，揭示了微重力和无容器共同作用下共晶合金解耦生长的内在机理，实现了太空环境凝固合金的微观组织与宏观形态的双调控等。”西北工业大学物理科学与技术学院教授王海鹏说。

我国空间材料科学研究始于1986年，中国空间站的全面建成为空间材料科学的发展开辟了更加广阔的前景。中国载人航天工程空间材料科学领域首席科学家魏炳波院士说：“未来我们一定会取得更多的国际领先成果，利用空间环境的特殊性制备或合成出新材料，并转化为新质生产力，更好服务于科技强国建设。”

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