陕西省空间材料科学与技术重点实验室简介
 

空间材料科学与技术实验室成立于1993年,1997年批准为陕西省重点实验室,1999年通过验收。实验室主要开展空间环境中材料的制备、物理化学性质表征分析、以及特殊应用性能研究。实验室定位于国际前沿性基础理论研究和应用基础研究,为我国空间材料科学技术的发展提供前瞻性研究成果并培养高层次科技人才。

实验室主要研究方向:

1. 空间环境的地面模拟

采用电磁悬浮、静电悬浮、超声悬浮、自由落体和浸浮净化等物理方法抵消重力作用,在地面环境中模拟外层空间的微重力和无容器状态,借助超高真空技术建立类似于空间的真空条件,研究液体和固体无容器处理过程的运动学规律。

2. 空间环境中材料物理化学性质与加工制备过程

研究空间模拟条件下金属与非金属熔体深过冷,系统测量深过冷熔体的比热、表面张力和粘度等热物理性质,建立深过冷条件下合金的热力学数据库;研究深过冷熔体中单相和多相快速晶体生长,实现金属及非金属材料的深过冷制备,系统地揭示快速凝固机制,创建相应条件下的理论模型。

3. 空间材料科学的计算仿真

针对空间材料科学所涉及的共性问题,采用数值方法设计并模拟空间实验过程,优化材料设计、完善制备工艺和降低制造成本。主要包括:固体和液体无容器处理过程的有限元和边界元数值模拟;深过冷熔体的微观结构和热物理性质的分子动力学和蒙特卡罗计算;材料制备过程中物理化学性质和组织形态演变的相场模拟。

4. 空间材料科学实验设计与实验装备研制

针对返回式卫星、载人飞船、空间实验室和空间站等空间实验平台,设计多功能综合性空间材料科学实验系统,研制适合于太空舱内精确控制的智能化工艺装备,开发与之匹配的软件系统,建立前瞻性的实验方案数据库,为我国未来的空间科学实验奠定硬件和软件基础。

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