空间材料科学系研究空间环境条件下材料加工、生产工艺过程的物理规律,从而获得性能全新的材料。
详细信息
从材料生成机理看,空间材料可分为晶体生长和金属、复合材料制备两类;按材料的性能用途分,它又可分为包括半导体、超导、磁性和光纤等在内的功能性材料,包括合金、金属、泡沫多孔和复合材料等在内的结构材料,以及陶瓷、玻璃材料等几类。 在航天器上利用空间微重力条件进行材料科学研究和实验,已取得了很大进展。在空间失重环境中,对流、沉积、浮力、静压力等现象都消失了,另外一些物理现象却显现出来。例如,液体的表面张力使液体在不和其他物体接触时,紧紧抱成一团,在空中悬浮;液体和其他物体接触时,液体在物体表面能无限制地自由延展。太空毛细现象加剧了液体的浸润性,气体泡沫能均匀地分布在液体中,不同密度的液体可均匀混合。通过大量的研究实验,不仅清楚地认识了这些在微重力环境下产生的物理现象以及产生这些物理现象的机理,而且也进一步了解了地球重力环境限制材料加工的各种因素。利用这些在微重力环境下特殊的空间物理现象和过程,人类已试验了空间焊接、铸造、无容器悬浮冶炼等工艺,冶炼出高熔点金属,制造出了具有特殊性能的各种合金、半导体晶体、复合材料和光学玻璃等新材料。 40年来,已在各种航天器上进行了许多次空间材料实验,从而对空间晶体生长和空间材料加工过程中的特殊现象及其规律有了较深入的了解,并取得许多新的成果。