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航天技術試驗領域完成我國首次液態(tài)金屬空間熱管理在軌試驗

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發(fā)布時間：

2023-06-02

近日，由中國空間技術研究院抓總的空間站航天技術試驗領域完成我國首次液態(tài)金屬熱管理在軌試驗，取得了系列關鍵技術成果。

液態(tài)金屬的導熱和吸納熱量能力遠大于傳統(tǒng)導熱劑，能夠實現(xiàn)高熱量的快速散發(fā)，在航空航天、先進能源、大功率器件等領域具有很高的應用價值。液態(tài)金屬熱管理技術主要包括界面導熱、對流換熱和相變控溫技術，是空間高熱流密度散熱系統(tǒng)的關鍵技術之一?；谝簯B(tài)金屬的散熱系統(tǒng)具有結構簡單、傳熱能力強、控溫均勻度高、振動小及噪聲低等優(yōu)點，能夠高效、可靠地實現(xiàn)反應堆或同位素等高溫熱源與熱電轉換裝置之間的熱傳遞，且能夠為大功率電子器件或大功率設備提供高性能的熱沖擊應對能力，在未來星表核電站、深空探測器核電源、超大功率載荷的散熱系統(tǒng)等空間任務中，具有廣闊的應用前景。

航天技術試驗領域面向未來航天器能源系統(tǒng)發(fā)展和產業(yè)應用需求，經過廣泛調研和深入論證，提出了液態(tài)金屬空間熱管理關鍵技術在軌試驗驗證項目。航天技術試驗領域液態(tài)金屬熱管理試驗裝置由中國科學院理化技術研究所研制，安裝于空間站“夢天”實驗艙航天基礎試驗機柜內，采用低熔點、生物安全性高且化學特性穩(wěn)定的鉍基金屬，在空間微重力環(huán)境下開展流動散熱和相變控溫技術的特性研究和試驗驗證。入軌后先后完成了在軌測試和兩階段在軌試驗，在軌試驗過程中，航天基礎試驗機柜為試驗裝置提供了穩(wěn)定的供電、信息、熱控等各接口的支持，確保試驗裝置在軌試驗環(huán)境受控，有力支持了試驗的順利開展。液態(tài)金屬熱管理試驗裝置全程運行穩(wěn)定，驗證了空間微重力環(huán)境下鉍基金屬受控熔化、膨脹緩沖、對流換熱和相變控溫等關鍵技術，獲取了液態(tài)金屬層流-湍流過渡區(qū)純強迫對流換熱特性數(shù)據(jù)和微重力環(huán)境下相變控溫能力的特性數(shù)據(jù)，為空間液態(tài)金屬高熱流密度散熱系統(tǒng)設計提供了關鍵技術依據(jù)。

液態(tài)金屬熱管理試驗裝置內部結構

航天技術試驗領域各試驗項目正在按計劃開展，讓我們一起期待更多在軌試驗成果從空間站不斷傳來。

文章轉發(fā)自：中國載人航天

注：液態(tài)金屬基礎研究來源于中科院理化所劉靜團隊，2014年通過“科技入滇”在云南宣威實施大規(guī)模產業(yè)轉化，經過近10年堅持不懈的努力，云南液態(tài)金屬產業(yè)從標準制訂、專利布局、平臺建設、產業(yè)規(guī)模、市場應用方面均居全國前列，云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司、云南靖創(chuàng)液態(tài)金屬熱控技術研發(fā)有限公司在熱管理方面的技術和產品居同行業(yè)領先地位。