
科研人員在觀察金屬材料微重力環(huán)境下鑄造的技術(shù)實驗樣品在地面脫模情況。(中科院空間應用工程與技術(shù)中心 供圖)
新華社北京6月19日電(記者喻菲)作為地球上最早發(fā)明陶瓷的文明之一,中國正在研發(fā)能夠在太空制造陶瓷的技術(shù)。它最令人激動的應用是到月球、火星或其他星球上去建造基地,當然你也可以利用這一技術(shù)將月塵做成茶壺茶碗,為自己泡一杯茶。
近日,中國科學院空間應用工程與技術(shù)中心科研人員在瑞士杜本多夫利用歐洲失重飛機成功完成了國際首次微重力環(huán)境下陶瓷材料立體光刻成形技術(shù)試驗。
領(lǐng)導這項實驗的中國科學院太空制造技術(shù)重點實驗室主任王功說:“立體光刻是一種在地面上常用的3D打印工藝,但以往航天界認為這種工藝不適用于微重力環(huán)境。”
中國科學家同時還利用3D打印的陶瓷模具完成了首次微重力環(huán)境下金屬材料鑄造技術(shù)試驗。
王功說,這兩項試驗的目的是為了將來能夠在空間站快速制造出零部件;在太空直接組建大型望遠鏡或其他科學儀器;更長遠的目標是為了開展月球、火星等深空探索。
他說:“月塵的主要成分是納米級或亞微米級的硅酸鹽顆粒,其形態(tài)與我們平時制作陶瓷的原料形態(tài)類似。月壤內(nèi)還含有鈦、鋁、鐵等金屬。”
“我們想探索一種工藝用月塵制造出陶瓷模具,再用這些模具將月壤中的金屬鑄造成金屬元部件。”
然而,微重力環(huán)境下粉末材料難以在制造過程中得到有效控制,國際上普遍采用絲狀材料作為太空制造的主要材料形態(tài),但該種方式的一次成型精度和表面光潔度較低,實際應用潛力受限。
中國科學家研發(fā)出一種技術(shù),將精細的粉末均勻地混入一種特殊的樹脂中,制作成膏體,再通過光刻固化。

中科院實驗團隊完成飛行任務后合影留念。(中科院空間應用工程與技術(shù)中心 供圖)
“我們團隊花了兩年多時間研究如何制造這種不會在微重力環(huán)境中四處飄散的膏體,這是我們的技術(shù)最具創(chuàng)新,最有價值的部分。這一技術(shù)可以用來加工月壤等各種精細粉末。”王功說。
