“我們已經(jīng)在地面開展了30多年空間環(huán)境模擬實驗，現(xiàn)在有機(jī)會到空間做在軌實驗，好比‘畫龍’30載，今朝空間‘點睛’?！?1月13日，中國空間站材料類科學(xué)實驗樣品交接儀式在中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所舉行，西北工業(yè)大學(xué)王海鵬教授告訴解放日報·上觀新聞記者，他所在的空間材料科學(xué)與技術(shù)重點實驗室，由魏炳波院士創(chuàng)建領(lǐng)銜，該團(tuán)隊長期從事金屬材料空間環(huán)境地面模擬研究，空間站為新材料研制提供了新機(jī)遇，天地之間物理條件的差異會在材料研制過程中產(chǎn)生新的規(guī)律。

本批實驗樣品主要是高溫合金類材料，10月31日隨神舟十六號載人飛船返回艙從空間站返回地面，分別來自中國科學(xué)院金屬研究所、西北工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)。

西北工業(yè)大學(xué)此次接收的實驗樣品，是空間“無容器實驗柜”下行的第五批樣品。作為國內(nèi)首個、國際上第二臺在軌運行的“無容器”實驗設(shè)施，“無容器實驗柜”于2021年4月隨空間站核心艙發(fā)射上天，其最高加熱溫度可達(dá)3000℃，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

所謂“無容器實驗柜”，即實驗樣品無需容器，好比發(fā)射一顆炮彈，先把實驗樣品裝在彈匣里，到了空間把它釋放出去，讓其飄浮在空中，實驗結(jié)束再把它回收到彈匣里。

對于“無容器”，王海鵬深有感觸，“如果有容器，實驗樣品容易和容器壁發(fā)生反應(yīng)；無容器，則可以得到更高純度和更均勻的材料”。

“我們正在研究一種新型鈦合金，液態(tài)鈦合金在地面受重力作用容易變形，導(dǎo)致對其物理性質(zhì)的測定精度偏低，這次是探究它在微重力和高溫條件下的物理性質(zhì)。就像液滴，在地面偏離球形，但在外層空間，可以調(diào)控為完美的球形，這對于密度測定而言，越是完美的球形，測定精度就越高?！蓖鹾ｙi告訴解放日報·上觀新聞記者，今年8月，從空間站已經(jīng)下行了液態(tài)合金相關(guān)的數(shù)據(jù)，接下來他很期待對冷卻下來的固態(tài)樣品展開研究。據(jù)了解，這種新型鈦合金具有良好的抗腐蝕和機(jī)械性能，可用于航空、航天、航海等領(lǐng)域。

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“芯片里雜質(zhì)的影響就像電視機(jī)上的雪花點，雜質(zhì)越少品質(zhì)越高。我們研究的鋁純度高達(dá)99.99995%，在國際上比較領(lǐng)先，但對于芯片制造還是不夠?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)教授孫寶德告訴解放日報·上觀新聞記者，在地面生產(chǎn)芯片時，受重力影響大，怎么提純都提不干凈，他期待著通過空間實驗，有助于研究這一材料提純的機(jī)理，“如果未來純度能夠達(dá)到99.99999%，將對芯片制造帶來極大提升。

上海交通大學(xué)此次接收的實驗樣品來自空間站“高溫材料實驗柜”。高溫材料實驗柜2022年10月隨夢天艙成功發(fā)射，并于今年6月返回了第一批實驗樣品。高溫材料實驗柜可在微重力下支持材料的高溫加熱、定向凝固、實時測量等功能，其兩個高溫爐的最高加熱溫度分別為1200℃和1600℃，處于國際領(lǐng)先水平；其X射線透射成像，是國際上首次在載人空間站開展，可實時觀察樣品加熱和凝固過程。

中國空間站目前已經(jīng)轉(zhuǎn)入在軌運行階段，各個科學(xué)實驗柜正在開展空間材料、空間生命、基礎(chǔ)物理等微重力實驗。其中，高溫材料實驗柜和無容器材料實驗柜均由上海硅酸鹽所牽頭完成研制。

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