空间站材料科学实验样品交接暨学术研讨在沪举行环球微动态

2023-06-23 21:37:09 来源：中国科学报

6月21日，由中国科学院空间应用工程与技术中心主办，中国科学院上海硅酸盐研究所承办的“空间站材料科学实验样品交接仪式暨空间材料研讨会”在沪举行。

(资料图)

空间站高温材料柜材料样品盒及上行货包。上海硅酸盐研究所供图

本批空间材料实验样品是空间站高温材料实验柜（高温材料柜）首次下行材料样品和无容器实验柜下行的第四批样品。材料样品于6月4日随神舟十五号载人飞船返回舱从中国空间站返回地面。本批次随高温材料货包返回的样品包括5个高温材料实验样品和3盒无容器材料实验样品，分别交接与分发给中国科学院金属研究所、西北工业大学、中国科学院半导体研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所、中国地质大学(武汉)、上海电机学院，涉及高温合金、半导体材料、功能晶体等。

空间站高温材料柜自2022年10月31日随梦天舱成功发射后，在轨先后开展了组装调试、功能检测、科学实验等工作任务，并于今年5月完成了第一批空间材料科学实验。无容器柜自2021年4月29日随天和核心舱成功发射后，先后完成并返回了3批次样品，这是第四批样品。

空间站高温材料柜。上海硅酸盐研究所供图

高温材料柜是由我国自主研制的空间微重力材料科学实验装置，是开展太空微重力材料科学实验的重要平台，可在微重力下支持材料的高温加热、定向凝固、梯度生长、快速冷却、磁场搅拌、参数实时测量、实时观察等功能，是我国最新一代的空间材料实验装置之一。高温材料柜主要由高温炉模块、批量样品管理模块、X射线透射成像模块、控制模块组成。其中，高温炉模块是整个装置的核心，分为I型高温炉和II型高温炉两个模块，可在轨更换，为材料的加热和凝固提供温场环境；批量样品模块负责管理批次样品盒，可固定、抓取、提拉样品盒；样品盒是负责容纳、固定材料样品的装置，头部可安装芯片，对样品的内部温度进行实时采集；X射线透射成像模块可开展样品加热和凝固过程的实时观察；控制模块负责整个装置的供电、控制等的管理。高温材料柜能够提供梯度、等温、区熔等温场模式，还可提供快速冷却、旋转磁场等附件功能。高温材料柜的加热温度和单批次样品数量都处于国际领先水平，X射线透射成像功能在国际上是首次上行至空间站。高温材料柜采用标准化、模块化设计，支持在轨更换和升级。

与我国以往的空间材料实验装置相比，高温材料柜在加热温度、样品尺寸、温场模式、外部调控、精密生长、实时观察等功能方面都有了较大发展和提高，有效拓展了空间微重力材料研究的深度和广度，将长期在空间站为材料的微重力研究提供支持。

高温实验样品返回袋。上海硅酸盐研究所供图

由于功能的升级和拓展，高温材料柜能够支持的材料研究将涵盖功能晶体、高温合金、新型金属合金、半导体材料、特种玻璃、纳米材料、生物材料等众多材料，将促进微重力下材料的成分、结构、性能的调控及其机理的研究，对我国突破卡脖子材料中的关键科学和技术问题具有重要意义。

参加会议的有来自中国科学院空间应用工程与技术中心、中国科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院金属研究所、中国科学院半导体研究所、中国科学院物理研究所、中国科学院新疆理化技术研究所、清华大学、上海交通大学、中国地质大学（武汉）、中国科学技术大学、西安交通大学、西北工业大学等单位的航天型号装置设计人员和空间材料科学专家。会议还开展了空间材料实验样品的交接仪式和学术研讨。

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