4月29日，空間站“天和”核心艙發(fā)射成功，中國科學(xué)院金屬研究所（以下簡稱“金屬所”）多項材料技術(shù)成果在“天和”核心艙獲得應(yīng)用。 

其中，首次應(yīng)用于核心艙電推進(jìn)系統(tǒng)中的霍爾推力器腔體采用了由金屬所研制的氮化硼陶瓷基復(fù)合材料。電推進(jìn)系統(tǒng)也稱電火箭發(fā)動機(jī)，是一種先進(jìn)的空間推進(jìn)技術(shù)，其主要特點(diǎn)是比沖高、壽命長、控制精度高。霍爾推力器中等離子體的電離、加速均在由氮化硼陶瓷基復(fù)合材料做成的放電腔中完成，因此放電腔可以比喻成霍爾推力器的“心臟”。金屬所沈陽材料科學(xué)國家研究中心陳繼新副研究員，帶領(lǐng)團(tuán)隊解決了氮化硼陶瓷材料強(qiáng)度低、易吸潮、腔體放電狀態(tài)不穩(wěn)定、抗離子濺射能力差等難題，研制出具備低密度、高強(qiáng)度、抗熱震、耐濺射、易加工、絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)的氮化硼基復(fù)合材料，滿足了推力器對陶瓷腔體材料的要求。此外，霍爾推力器中還有多種部件也采用了該陶瓷材料作為高電壓與低電壓之間的絕緣介質(zhì)。該氮化硼陶瓷基復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用在重大航天計劃中，滿足了航天器對陶瓷腔體材料的高要求。 　　

由金屬所師昌緒先進(jìn)材料創(chuàng)新中心馬宗義團(tuán)隊研制的高性能碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料（SiC/Al）應(yīng)用于太陽翼伸展機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件，保證了電源系統(tǒng)的順利展開。團(tuán)隊突破了粉末冶金批量制備技術(shù)、各向同性中厚板塑性成形技術(shù)，坯錠生產(chǎn)效率提升5倍以上，板材成品率提升20%，產(chǎn)品批次間性能差異Cv＜5%。目前該團(tuán)隊已為空間站電源系統(tǒng)提供了十余批次產(chǎn)品。“天和”核心艙還首次采用大面積可展收柔性太陽電池翼，采用6臺有源機(jī)構(gòu)三維五步展開，展開過程中，數(shù)節(jié)伸展機(jī)構(gòu)依次向外推出，帶動太陽翼向外展開，展開過程持續(xù)40分鐘。 　

此外，金屬所師昌緒先進(jìn)材料創(chuàng)新中心段德莉團(tuán)隊研制的多種鎧裝熱控器件應(yīng)用在核心艙推進(jìn)系統(tǒng)的熱控中，平面異形（片式）加熱器應(yīng)用于雙組元推力器噴注腔室的熱控，滿足了核心艙對熱控低功耗和減少推進(jìn)媒質(zhì)消耗的雙難要求。高電阻密度（條式）加熱器應(yīng)用于小型姿態(tài)控制推力器的頭部熱控，為提高核心艙與后續(xù)飛船對接的精確控制打下堅實(shí)基礎(chǔ)。 　　

金屬所材料腐蝕與防護(hù)中心韓恩厚、宋影偉團(tuán)隊研制的鎂合金表面處理技術(shù)應(yīng)用于核心艙醫(yī)學(xué)樣本分析與高微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜（簡稱高微柜）、無容器科學(xué)材料實(shí)驗(yàn)柜的主結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)、高微柜懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)自動鎖緊釋放機(jī)構(gòu)中所用的鎂質(zhì)部件，滿足了減重、耐蝕、導(dǎo)電等多功能要求。 

此次隨艙發(fā)射的還有金屬所無容器材料實(shí)驗(yàn)樣品。 

氮化硼陶瓷基復(fù)合材料制作的霍爾推進(jìn)器腔體

碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料應(yīng)用于太陽電池翼伸展機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件

鎧裝熱控器件應(yīng)用在核心艙推進(jìn)系統(tǒng)中

表面處理后鎂合金部件在核心艙科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜中應(yīng)用