空間冶金方法

空間冶金方法是一種利用太空特殊條件製造金屬或合金材料的現代技術方法,是在宇宙飛行器中,利用超高真空、失重的特殊條件熔鍊金屬。

太空具有地球上所不能有的高真空、無重力(或微引力,相當於地球表面引力的百萬分之一)等非常特殊的環境和條件,利用這種條件建造工廠,可生產出性能優越的特殊材料。

基本介紹

  • 中文名:空間冶金
空間冶金技術也是眾多冶金技術中成本比較高的一種冶金技術,主要是因為這種冶金技術要在真空環境中才能夠進行,所以一般在地球上是難以辦到的,主要是它不需要容器(爐體),只用幾隻電磁線圈和一套伺服裝置。被熔煉材料懸浮在空中,電磁線圈通電後,被熔煉的金屬感應產生巨大的渦流,從而使金屬發熱直至熔化。
如:①在失重的條件下,由於在材料製造過程中不產生對流和沉澱等現象,因而溶液中密度不同的成分可以達到均勻混合的目的,製造出組成均勻而結構合理的合金材料、玻璃及複合材料等。
②由於物體在失重的狀態下可不依靠異物支托而自由懸浮在空間,不受容器的限制和影響,因此,不僅能冶煉出鋯、鈦等高熔點金屬,而且藉助於高真空能製造出高純度、無缺陷的大塊單晶體,提供高質量的半導體材料。
③可利用失重條件使液態金屬以均勻的表面張力而自然形成金屬圓球,製造出很理想的球形滾珠。利用此原理和條件也可生產空心滾珠、泡沫金屬等材料。舉例,就是科學家在發射到太空中的太空飛行器裡面做冶金實驗。他們把一片10克重的鎢放在真空的底座上,當電流將鎢加熱到2260℃時,打開開關,讓電子束射到鎢片上,懸浮在空中的鎢便熔化變成一串球形體。這時,關閉開關,熄滅電子束,鎢很快冷卻,形成了宇宙冶金的新產品—球形單晶鎢。這種方法是自70年代以來隨著宇航技術和空間技術的發展而出現的,但目前尚處於小型試驗階段,可望下世紀初進入小批量生產階段。

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