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鋁基復合材料在問(wèn)天實(shí)驗艙上又獲成功應用
7月24日,我國問(wèn)天實(shí)驗艙發(fā)射任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。由中國科學(xué)院金屬研究所馬宗義團隊研制的新型鋁基復合材料成功應用在問(wèn)天實(shí)驗艙太陽(yáng)翼柔性展開(kāi)機構關(guān)鍵部件和多個(gè)實(shí)驗機柜轉接件中。
問(wèn)天實(shí)驗艙配備了目前國內最大的柔性太陽(yáng)翼,雙翼全部展開(kāi)后可達55米。太陽(yáng)翼可以雙自由度跟蹤太陽(yáng),每天平均發(fā)電量超過(guò)430千瓦時(shí),將為空間站運行提供充足的能源。太陽(yáng)翼所使用的柔性展開(kāi)機構某關(guān)鍵部件要求材料兼具輕質(zhì)、高強、耐磨損、耐疲勞、高尺寸穩定性的特點(diǎn),并且批量大、批次穩定性要求高。馬宗義團隊針對這一特殊需求,開(kāi)發(fā)出各向同性碳化硅顆粒增強鋁基復合材料中厚板可控塑性變形加工技術(shù),產(chǎn)品批次間性能差異Cv<5%,解決了太陽(yáng)翼展開(kāi)機構關(guān)鍵部件無(wú)材可用的困境。目前,問(wèn)天實(shí)驗艙太陽(yáng)翼已順利完成展開(kāi),運轉正常。
問(wèn)天實(shí)驗艙實(shí)驗機柜與實(shí)驗艙內壁結構采用六點(diǎn)式機械連接,連接件在發(fā)射過(guò)程中在劇烈震動(dòng)、摩擦工況下服役,承受巨大載荷,是實(shí)驗機柜載荷結構設計中受力最苛刻的零部件。該團隊針對該工況研發(fā)出高性能碳化硅顆粒增強鋁基復合材料鍛件,其具有低密度、高強韌性、高耐磨、良好阻尼性能及耐疲勞等優(yōu)點(diǎn),采用該材料替代傳統鋁、鈦等合金,實(shí)現優(yōu)異的輕量化加工制造,承受住了發(fā)射過(guò)程中的震動(dòng)疲勞及磨損等,并使零件減重20%以上。
內容來(lái)自中國科學(xué)院金屬研究所官網(wǎng):http://www.imr.cas.cn/xwzx/zhxw/202207/t20220726_6493935.html