十年磨一剑 护航“嫦娥奔月”‘nba买球在哪个网站’
栏目:行业动态 发布时间:2021-10-10
沉阳12月24日电 北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回者成功着陆,标志着我国首次外星天体采样返回任务圆满完成,我国第一个外星天体样本存储、分析和研究相关工作也开始了。
本文摘要:沉阳12月24日电 北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回者成功着陆,标志着我国首次外星天体采样返回任务圆满完成,我国第一个外星天体样本存储、分析和研究相关工作也开始了。

沉阳12月24日电 北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回者成功着陆,标志着我国首次外星天体采样返回任务圆满完成,我国第一个外星天体样本存储、分析和研究相关工作也开始了。神舟、天宫、嫦娥等知名航天器都需要考虑所用材料的耐腐蚀性能。航天材料的腐蚀因素较为复杂,包括地面储存环境中的大气腐蚀、近地轨道附近原子氧的侵蚀、宇宙射线对涂层材料的破坏、空间交变温度的影响等。

“嫦娥五号”探测器所用镁合金天线接收器外壳和长征号镁质惯性单元支架防腐蚀控制核心技术。本次发射任务所用的5号运载火箭均由中科院金属研究所提供 由金属所研究团队研制,满足航天装备地面环境和空间环境复杂综合要求.项目负责人,中国科学院沉阳分院院长,国家金属腐蚀控制工程技术部主任。金属所研究中心主任、研究员韩恩厚克服了传统镁合金防护涂层不能同时满足防腐和导电问题的难题,研制出具有防腐和导电功能的一体化涂层2010年“嫦娥三号”采用的镁合金表面,致力于技术的不断改进,十年磨一剑,为我国探月事业保驾护航。

等。厚积薄发的镁合金由于比重极轻,资源丰富,被认为是一种很有前途的材料。减轻重量对航天器来说非常重要,甚至以克为单位。为了实现减重,航天器中大量使用轻合金。

镁合金已成为常用的减重材料,但容易腐蚀。这一直是影响其规模应用的关键技术瓶颈。

2010年4月,团队首次接触到“嫦娥三号”项目。当时,团队已经具备了一定的镁合金导电涂层相关工艺技术储备。韩恩厚研究员的学生宋英伟,现任中国科学院金属研究所镁合金保护组组长。

博士期间主要研究AZ91镁合金化学镀和纳米化学复合镀。后。

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经过多年的研究,在韩恩厚研究员和宋英伟研究员日复一日的摸索尝试的悉心指导下,终于在小面积的实验试件上制备出一层均匀、致密、与镁基体紧密结合的导电涂层。该涂层在耐磨性和耐腐蚀性方面远远超过了传统的Ni-P涂层。不过,当时的工艺还处于实验室阶段。

加工样品体积小,形状结构简单,受限于航天镁合金应用起步较晚,没有大尺寸、复杂结构镁合金产品的生产经验。韩恩厚研究员、单大勇研究员与航天公司开展项目合作,正式开启该技术的空间应用之旅。“在读硕士的时候,我与腐蚀防治有着不解之缘。

现在我有了交流。在这一领域深耕30余年。

”韩恩厚说,他的研究生涯基本与腐蚀科学与工程相关,希望通过腐蚀防治技术服务于国家重大项目的实施,精心打造,突破瓶颈早在“神舟五号”发射试验阶段,韩恩厚研究员和单大勇研究员就已经参与其中。解决镁合金在航空航天应用中的问题,即在大气环境中镁合金基体表面会很快形成一层自然氧化膜,但这种氧化膜缺陷多,不致密,不能起到保护作用.如果采用化学转化涂层或微弧氧化等常见的防腐技术对镁合金进行表面处理,由于这种薄膜是绝缘的,不能满足导电性的要求。如何实现镁合金的表面导电性。

而优良的电磁屏蔽效果是个大问题。使用导电金属涂层是解决这一问题的有效措施,但在实际应用中,需要综合考虑工程材料的复杂结构、涂层的结合力以及金属涂层的电偶腐蚀风险。由于镁合金化学活性高,常用的金属镀层有镍、铜、铬等。一方面,镁与这些金属镀层的物理性能差异很大,导致镀层附着力差;另一方面,这些金属涂层都是阴极的。

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在镀层中,一旦镀层出现细小的缺陷,在腐蚀介质的作用下,就会引起严重的电偶腐蚀,氧化镁。��会很快失效,腐蚀速度远高于没有涂层的情况。尤其是实际的comp。ent结构复杂。

边角、凹槽、气孔等都是容易出现缺陷的位置。处理不当会导致组件加速失效。因此,镁合金表面的金属镀层有很大的腐蚀风险。

涂层附着力好,无缺陷,这对研究人员来说也是一个很大的挑战。针对上述问题,韩恩厚研究员带领科研团队攻坚克难,通过不断的实践试验和生产工艺优化,最终找到了基于基础研究的解决方案,决定采用化学镀镍表面处理技术。通过适当的预处理方法,使涂层对镁合金基体产生“钉扎”作用,解决了涂层附着力差的问题。同时采用多层电镀方式。

如果底层镀层有缺陷,则后续镀层la。r可以覆盖之前的缺陷,从而避免穿透缺陷的存在,最终在镁合金表面沉积一层附着力、耐腐蚀、耐蚀性好的层。

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导电金属镀层。来自实验室。在将制备工艺转化为实际生产的过程中,还存在许多意想不到的困难。

在生产过程中,镁基体面积的增加会加快成膜反应速度,不仅影响镀层的结合性能,还会降低镀液的稳定性。如何在大面积复杂工件表面均匀沉积金属镀层也是一大难点。

在腐蚀领域工作多年的韩恩厚研究员很快发现,有必要对电镀液的特性进行系统研究。通过建立电镀所以。使用控制规范,不仅提高了电镀液的利用率,而且可以保持电镀质量的稳定性,最终实现满足任务要求的导电涂层,并提供更优异的电磁屏蔽效果。

它应用于数百个系列的镁合金零件。韩恩厚研究员被授予“嫦娥四号探月工程杰出贡献者”称号。

除了导电涂层,韩恩厚的研究团队还针对对耐腐蚀性有更高要求的领域,研发了镁合金自密封微弧氧化技术。耐腐蚀性能比传统工艺提高4-5倍。也能满足地面贮存耐腐蚀的要求。�已成功满足使用时耐高低温、强辐射等综合性能要求。

长征系列运载火箭镁质惯性总成支架。长征系列运载火箭的成功发射,也证明了上述防护涂层技术的安全性、可靠性和先进性。

环境变化科技创新不同于之前的三款嫦娥系列发射。“嫦娥五号”任务更重、规模更大、难度更大、需要解决的科学问题也更多。在“嫦娥五号”之前,我国的月球探测器都是在西昌卫星发射中心发射的。

但出于发射效率、安全性和运输便利性的考虑,“嫦娥五号”发射场选在了海南文昌。环境的变化给镁合金的表面涂层带来了新的挑战。

文昌航天发射基地地处热带海洋性气候区,具有“高温、高湿、高盐”的特点。这。rsh 环境会加速材料腐蚀失效的过程。

据悉,文昌发射的所有航天部件都需要经过5至7天的海上运输,一般都需要存放一段时间才能正式发射。��的存放期将极大考验航天材料的耐腐蚀性能。

环境的变化带来了技术变革。韩恩厚研究员团队从镀液成分、前处理状态、化学镀工艺步骤和后处理参数等方面进行了大量系统的尝试和优化,对细节进行了改进,最终得到了镁合金防腐开发出适应新环境的导电涂料。

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未来从“嫦娥三号”到“嫦娥五号”的登月护航是可以预期的。韩恩厚研究员团队的这项技术一直发挥着重要作用。

在月球探测项目中的作用。此外,该团队的其他技术还应用于“长征”系列运载火箭,为“嫦娥奔月”护航。至于镁合金导电涂层,由于其优异的电磁屏蔽和防腐效果,还可应用于更多航天器集成电路板外壳和天线接收器外壳的功能性表面处理。但是对于需要在海洋环境中使用更长时间的镁合金部件,目前的镁合金导电涂层是防腐蚀的。

效果仍有提升空间,适用范围更广。镁合金的表面保护还有很长的路要走。

十年来,韩恩厚研究员团队在一层薄薄的涂层上耕耘,为我国探月事业的发展提供了保障。研究员团队。

n 恩厚和许多中国科学家一样,坚守自己的科研领域,不断探索、克服困难,继续为我国科技事业的发展做出贡献!终编辑:王诗瑶。


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