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上海硅酸鹽所研制的多項關鍵材料成功應用于“嫦娥六號”

2024-05-14 14:13:36來源：中國科學院上海硅酸鹽研究所 閱讀量：43 評論

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導讀：研制的大尺寸二氧化碲晶體以其優(yōu)異的聲光特性，應用于嫦娥六號月球車的紅外成像光譜儀中，是實現(xiàn)大視場、高空間和光譜分辨率的關鍵材料。

　　北京時間2024年5月3日17時27分，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射，之后準確進入地月轉(zhuǎn)移軌道，發(fā)射任務取得圓滿成功。在此次航天任務中，中國科學院上海硅酸鹽研究所承擔了長征五號遙八運載火箭發(fā)動機密封動環(huán)耐磨涂層以及嫦娥六號月球車紅外成像光譜儀二氧化碲晶體、壓電激振元件、無機熱控涂層、難熔合金高溫抗氧化涂層、高溫隔熱屏、發(fā)動機包覆材料、低溫多層隔熱組件、柔性薄膜熱控涂層、耐燒蝕天線透波窗等關鍵材料的研制。
 
　　研制的大尺寸二氧化碲晶體以其優(yōu)異的聲光特性，應用于嫦娥六號月球車的紅外成像光譜儀中，是實現(xiàn)大視場、高空間和光譜分辨率的關鍵材料。超聲電機是給“嫦娥家族”的月球車紅外成像光譜儀按下快門的關鍵“幫手”，壓電陶瓷作為超聲電機的核心材料，其性能好壞很大程度上決定了壓電驅(qū)動器的性能。繼嫦娥三號、四號和五號后，上海硅酸鹽所研制的寬溫域高穩(wěn)定壓電激振元件成功應用于嫦娥六號超聲電機中，滿足了更高精度和更嚴格的環(huán)境要求。研制團隊大力弘揚科學家精神，奮力進取、攻堅克難，黨組織發(fā)揮戰(zhàn)斗堡壘作用，黨員發(fā)揮先鋒模范作用，黨員群眾協(xié)力攻堅，青年骨干敢于擔當，保障了關鍵材料按期完成。
 
　　研制的全景相機機構鈦合金、鎂合金微弧氧化熱控涂層，著陸器、發(fā)動機防護筒、著陸器月夜溫度采集器、激光點陣器、對接機構用陽極氧化熱控涂層等10余種無機熱控涂層溫控性能優(yōu)異、耐空間環(huán)境輻照性強，保證上述機構中的部件、電機正常的工作溫度水平，為著陸器的安全著陸、機械臂的正常運轉(zhuǎn)、返回器成功返回發(fā)揮重要的作用。
 
　　研制的具有連續(xù)梯度變化和自愈合功能的高溫抗氧化涂層用于10N姿態(tài)控制發(fā)動機推力器，確保發(fā)動機推力室在高溫氧化環(huán)境中不發(fā)生氧化燒蝕，保障嫦娥六號的精確變軌、著陸和返回。
 
　　針對熱流高、溫度高、發(fā)動機與著陸器本體之間防護空間小以及熱控分系統(tǒng)有效載荷分配重量有限等研制難點，研制了低密度、低熱導、耐高溫多層隔熱組件，解決著陸器7500N變推力發(fā)動機以及軌道器、上升器3000N發(fā)動機的高溫熱防護技術難題。
 
　　研制的耐燒蝕天線透波窗具有優(yōu)異的力學性能、低熱導率、低熱膨脹、耐熱沖擊性能和化學穩(wěn)定性等特點，在返回器再入大氣時起到防熱耐燒蝕的關鍵作用，保障嫦娥六號返回器在返回過程中嚴酷的氣動加熱環(huán)境下天線的正常通訊。
 
　　嫦娥六號受月球表面的晝夜溫度變化影響，溫度最低時可達零下200℃，最高可超過100℃。而探頭等單機運行溫度一般為-40~+50℃左右，一旦超出正常的溫度范圍可能會造成單機的功能失效，甚至造成單機的損壞。上海硅酸鹽所研制的靜電F46薄膜鍍銀二次表面鏡、導電型F46薄膜鍍銀二次表面鏡(穿孔)為嫦娥六號正常工作提供了溫控保障。全流程國產(chǎn)化的航天器用雙向拉伸聚酰亞胺作為絕緣材料廣泛應用于嫦娥六號航天器各系統(tǒng)中。
 
　　針對熱流高、溫度高、發(fā)動機與著陸器本體之間防護空間小以及熱控分系統(tǒng)有效載荷分配重量有限等研制難點，研制的低熱導率、柔性、輕質(zhì)發(fā)動機包覆材料，應用于返回器5N、20N姿控發(fā)動機，實現(xiàn)局限空間內(nèi)對發(fā)動機燃燒室的熱隔絕，避免發(fā)動機高溫熱輻射對返回器內(nèi)部結構及電子元器件產(chǎn)生破壞性影響，保障嫦娥六號返回器的安全返回。
 
　　為確保嫦娥六號的發(fā)射進度，上海硅酸鹽所特種無機涂層研究中心青年黨員，凝心聚力、團結協(xié)作，知重負重、攻堅克難，大年初三趕赴文昌發(fā)射中心開展發(fā)動機包扎材料實施與狀態(tài)確認工作，以“國家人”的擔當，舍小家，擔大“家”，充分發(fā)揮黨員沖鋒陷陣的模范帶頭作用，全力保障嫦娥六號任務按時保質(zhì)完成。
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