“太空煉丹爐”隱藏哪兩大關(guān)鍵技術(shù) 懸浮術(shù)與三昧真火!中國(guó)空間站傳來(lái)振奮人心的消息,無(wú)容器材料實(shí)驗(yàn)柜在探索極端耐熱材料方面取得了里程碑式的成就。據(jù)央視報(bào)道,該實(shí)驗(yàn)設(shè)備已成功將鎢合金加熱至前所未有的3100℃高溫,刷新了世界紀(jì)錄。
這臺(tái)被譽(yù)為“太空煉丹爐”的無(wú)容器材料實(shí)驗(yàn)柜位于距地面約400公里的中國(guó)空間站天和核心艙內(nèi)。自四年前進(jìn)入太空以來(lái),它一直專注于高性能材料的研發(fā),特別是在鎢合金、鈮合金等耐熱材料以及新型材料領(lǐng)域。這些材料對(duì)于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等極端高溫環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)重要。
此次實(shí)驗(yàn)的成功得益于兩大核心技術(shù)的重大突破。其中一項(xiàng)是“懸浮術(shù)”的精準(zhǔn)控制,這一技術(shù)使得液態(tài)金屬在太空微重力環(huán)境下形成完美的球形,并通過(guò)靜電場(chǎng)的力量將其懸浮在半空中,完全避免了與容器的接觸,從而消除了雜質(zhì)污染和外界干擾,實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)容器實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是雙波長(zhǎng)激光加熱系統(tǒng),被稱為“三昧真火”。該系統(tǒng)結(jié)合了半導(dǎo)體激光和二氧化碳激光的優(yōu)勢(shì),前者負(fù)責(zé)快速加熱金屬表面,后者則深入金屬內(nèi)部實(shí)現(xiàn)均勻加熱。兩者協(xié)同工作,以300瓦的大功率輸出,成功將熔點(diǎn)極高的鎢合金加熱至液態(tài),形成了完美的液球。
通過(guò)“懸浮術(shù)”與“三昧真火”的完美結(jié)合,科學(xué)家們得以觀察到極端耐熱材料在超高溫條件下的真實(shí)表現(xiàn),如鎢合金熔化后的流動(dòng)行為和冷卻結(jié)晶過(guò)程。這些寶貴的數(shù)據(jù)在地面實(shí)驗(yàn)中難以獲得,為新型耐熱材料的設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。
此次實(shí)驗(yàn)的成功不僅標(biāo)志著中國(guó)在高性能材料研究領(lǐng)域的重大進(jìn)展,更為未來(lái)的航天任務(wù)帶來(lái)了無(wú)限可能。這些新型耐熱材料有望成為宇宙飛船的“保護(hù)傘”,在穿越大氣層時(shí)抵御高溫侵襲;同時(shí),它們也可能成為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的“動(dòng)力源”,在極端高溫條件下保持高效穩(wěn)定運(yùn)行。
近日,中國(guó)空間站上的無(wú)容器材料實(shí)驗(yàn)柜成功突破3100℃,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。
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