空間材料科學研究生活常識

空間材料科學系研究空間環境條件下材料加工、生產與工藝的物理規律，從而獲得性能全新的材料。從材料生成機理可分為晶體生長與金屬、複合材料制備兩大類；按性能用途又可分為功能性材料（如半導體、超導、磁性材料、光纖）、結構材料（如合金、泡沫、多孔及復合材料）以及陶瓷、玻璃等幾類。

    在航天器上利用空間微重力條件進行材料科學研究與實驗，已取得重大進展。微重力環境中，對流、沉積、浮力與靜壓力等現象消失，而表面張力使液體緊緊聚集成團或在物體表面無限制延展，濕潤性增強、氣體泡沫均勻分散、不同密度液體可混合。這些現象促進了空間焊接、鑄造、無容器懸浮冶煉等工藝的發展，得以冶煉高熔點金屬並製造特殊性能的合金、半導體晶體、復合材料與光學玻璃。

    40年來，航天器中已進行多次材料實驗，深化對微重力下晶體生長與材料加工機理的認識。國際上，美國從天空實驗室到航天機多次開展微重力實驗；蘇聯在禮炮號和平號空間站上使用175種實驗設備，製得均勻單晶硅、碲镉汞材料與多種合金；中國通過返回式衛星進行砷化鈣、碲化镉晶體生長、超導材料燒結及複合材料製備等實驗，並在難混合金、偏晶合金凝固與粉末液相燒結中取得突破，標誌著研究邁上新台階。