中國科學院太空制造技術重點實驗室

CAS Key Laboratory of Space Manufacturing Technology

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中國科學院太空制造技術重點實驗室完成國際上首次微重力環境下陶瓷材料立體光刻制造技術試驗

  發布時間:2018-06-18     瀏覽次數:847  分享至:

6月13日,中科院太空制造技術重點實驗室(依托單位為空間應用中心)科研人員在瑞士杜本多夫利用歐洲失重飛機圓滿完成了國際首次微重力環境下陶瓷材料立體光刻成形技術試驗基于陶瓷模具的金屬材料微重力環境下鑄造技術試驗,獲得多個完好的制造樣品及豐富的實驗數據。

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本次試驗歷經2年多的時間研究和準備,于6月12日開始,截止到6月13日下午,共進行了28次微重力、2次月球重力和2次火星重力飛行,搭載的兩套裝置分別對陶瓷材料和金屬材料進行了預先計劃的制造任務,共獲得10個陶瓷樣品和8個金屬樣品。


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由于微重力環境的特殊性,粉末材料難以在制造過程中有效控制,因此目前國際上普遍采用絲狀材料作為太空制造的主要材料形態,該種方式的一次成形精度和表面光潔度較低,為實際應用帶來了難度。本次試驗中采用的陶瓷膏體由中科院太空制造技術重點實驗室自主研發,是一種可在失重環境中約束精細粉末的新型材料形態,解決了粉末材料在微重力環境下難以約束的問題,為在微重力環境下開展粉末材料的高精度成型提供了新的技術途徑。該方法為國際上首次提出并在微重力環境下驗證,可支持更多種類的納米及亞微米級粉末材料在太空環境中的精密成型,有望在未來實現半導體、光學部件、MEMS等產品在太空探索任務中的原位快速制造,也為月塵月壤等月球資源的就位利用提供了新技術途徑,是對太空制造領域具有深遠影響的亮點性研究成果。

中科院太空制造技術重點實驗室是國際上第一個以先進太空制造技術為研究主題的實驗室,繼2016年牽頭開展我國首次“太空3D打印”技術試驗后,歷經兩年多的研究和準備,自主研發了本次任務所用的納米級陶瓷膏體材料、3D打印陶瓷耐高溫模具以及兩套試驗裝備,為我國空間站、在軌服務及深空探索等任務中實現多種材料的高精度制造奠定了必要技術基礎。

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