中科院研发新型陶瓷材料 未来可用于“太空3D打印”

新华网北京6月19日电(王莹)记者从中国科学院空间应用工程与技术中心了解到,该中心科研人员在瑞士利用欧洲失重飞机成功完成了国际首次微重力环境下陶瓷材料立体光刻成形技术试验和我国首次金属材料微重力环境下铸造技术试验,试验验证了多项微重力环境下高精度制造前沿技术和新型材料,获得多件完好的陶瓷和金属制造样品及丰富的实验数据。

本次试验于6月12日开始,截止到6月13日下午,共进行了28次微重力、2次月球重力和2次火星重力飞行,搭载的两套装置分别对陶瓷材料和金属材料进行了预先计划的制造任务,共获得10件陶瓷样品和8件金属样品。

科研人员介绍,微重力环境下粉末材料难以在制造过程中得到有效控制,国际上普遍采用丝状材料作为太空制造的主要材料形态,但该种方式的一次成型精度和表面光洁度较低,实际应用潜力受限。中科院太空制造技术重点实验室(依托单位空间应用中心)自主研发了类固态陶瓷膏体材料。这是一种可在失重环境中约束精细粉末的新材料形态,具有适应多种微重力条件的流变特性。

"使用该材料可有效保证制造过程中材料形态的稳定,为微重力环境下粉末材料的高精度成型提供了新技术途径,有望在未来实现半导体、光学部件、MEMS(微机电系统)等产品在太空探索任务中的原位快速制造,也为月尘月壤等月球资源的就位利用提供了新技术途径。"科研人员指出。

中科院太空制造技术重点实验室是国际上第一个以先进太空制造技术为研究主题的实验室,继2016年牵头开展我国首次"太空3D打印"技术实验后,历经两年多的研究和准备,自主研发了本次任务所用的纳米级类固态陶瓷膏体材料、3D打印陶瓷耐高温模具以及两套试验装备,为我国空间站、在轨服务及深空探索等任务中实现多种材料的高精度制造奠定了必要技术基础。

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