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【中國新聞網】中科院新疆理化所在模擬月壤制備連續纖維領域取得突破
2020-06-04 | 作者: | 【 】【打印】【關閉

  
(圖一)月壤基連續纖維的制備及其形貌。 

 

  中新網新疆新聞6月4日電(馬鵬程)隨著月球探測工作的深入發展,月球基地建設成爲國內外衆多月球探測方案和開發計劃的重要目標。月球表面分布有大量玄武岩質月壤,若能利用月壤制備連續纖維,不僅能實現月球資源的就地利用,還可滿足月球基地建設對所需結構和功能材料性能的需求。

  中國科學院新疆理化技术研究所马鹏程研究员领衔的复合材料团队与北京航空航天大学、中國科學院宁波材料技术与工程研究所、中科瑞丽分离科技无锡有限公司等单位合作,以月球基地建设中对高性能材料的需求为出发点,采用模拟月壤为主要研究对象,通过分析样品的组成、结构、热力学行为,探究了月壤材料用于制备连续纤维的可行性。研究结果表明月壤与地球玄武岩矿石具有相近的化学成分、矿物相组成和类似的成纤行为,模拟月壤在1332 oC完全熔融并在淬冷后转化为非晶态玻璃体。采用熔融-牵引法获得了单丝拉伸强度超过1400 MPa的月壤基连续纤维(见图1),该强度接近目前商业化的地球玄武岩纤维材料。

  研究結果證實以月壤爲原料可獲得連續、直徑可控的纖維材料,所得纖維有望通過複合技術實現月壤基纖維增強複合材料的制備,這對于原位利用月壤建設月球基地具有重要的應用價值。

  下一步团队将针对月球特殊环境(昼夜温差大、高真空、低重力等), 开展纤维制备过程中的能耗、成纤设备的设计与系统集成、月壤纤维与基体间相互作用等基础研究。研究工作得到中科院“西部之光”交叉团队-重點實驗室合作研究专项、中科院“十三五”规划重点培育方向、新疆“天山雪松计划”等项目支持,相关成果近期发表在《中国科学: 技术科学》杂志上。

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