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

液態(tài)金屬的導(dǎo)熱和吸納熱量能力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)導(dǎo)熱劑，能夠?qū)崿F(xiàn)高熱量的快速散發(fā)，在航空航天、先進(jìn)能源、大功率器件等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價(jià)值。液態(tài)金屬熱管理技術(shù)主要包括界面導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和相變控溫技術(shù)，是空間高熱流密度散熱系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一?；谝簯B(tài)金屬的散熱系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳熱能力強(qiáng)、控溫均勻度高、振動(dòng)小及噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，能夠高效、可靠地實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆或同位素等高溫?zé)嵩磁c熱電轉(zhuǎn)換裝置之間的熱傳遞，且能夠?yàn)榇蠊β孰娮悠骷虼蠊β试O(shè)備提供高性能的熱沖擊應(yīng)對(duì)能力，在未來星表核電站、深空探測(cè)器核電源、超大功率載荷的散熱系統(tǒng)等空間任務(wù)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。

航天技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域面向未來航天器能源系統(tǒng)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求，經(jīng)過廣泛調(diào)研和深入論證，提出了液態(tài)金屬空間熱管理關(guān)鍵技術(shù)在軌試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目。航天技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域液態(tài)金屬熱管理試驗(yàn)裝置由中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研制，安裝于空間站“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜內(nèi)，采用低熔點(diǎn)、生物安全性高且化學(xué)特性穩(wěn)定的鉍基金屬，在空間微重力環(huán)境下開展流動(dòng)散熱和相變控溫技術(shù)的特性研究和試驗(yàn)驗(yàn)證。入軌后先后完成了在軌測(cè)試和兩階段在軌試驗(yàn)，在軌試驗(yàn)過程中，航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜為試驗(yàn)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(yàn)裝置在軌試驗(yàn)環(huán)境受控，有力支持了試驗(yàn)的順利開展。液態(tài)金屬熱管理試驗(yàn)裝置全程運(yùn)行穩(wěn)定，驗(yàn)證了空間微重力環(huán)境下鉍基金屬受控熔化、膨脹緩沖、對(duì)流換熱和相變控溫等關(guān)鍵技術(shù)，獲取了液態(tài)金屬層流-湍流過渡區(qū)純強(qiáng)迫對(duì)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(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵技術(shù)依據(jù)。

液態(tài)金屬熱管理試驗(yàn)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)

航天技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域各試驗(yàn)項(xiàng)目正在按計(jì)劃開展，讓我們一起期待更多在軌試驗(yàn)成果從空間站不斷傳來。

來源 中國載人航天|作者 劉貴林 楊金祿

編輯 實(shí)習(xí)編輯 高悅

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