航天技術試驗領域完成中國首次液態金屬空間熱管理在軌試驗

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航天技術試驗領域完成中國首次液態金屬空間熱管理在軌試驗

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2023-05-09 00:00 | 稿件來源：香港新聞網

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香港新聞網5月9日電據中國載人航天工程辦公室官方公眾號“中國載人航天”消息，近日，由中國空間技術研究院抓總的空間站航天技術試驗領域完成我國首次液態金屬熱管理在軌試驗，取得了系列關鍵技術成果。

液態金屬的導熱和吸納熱量能力遠大於傳統導熱劑，能夠實現高熱量的快速散發，在航空航天、先進能源、大功率器件等領域具有很高的應用價值。液態金屬熱管理技術主要包括界面導熱、對流換熱和相變控溫技術，是空間高熱流密度散熱系統的關鍵技術之一。基於液態金屬的散熱系統具有結構簡單、傳熱能力強、控溫均勻度高、振動小及噪聲低等優點，能夠高效、可靠地實現反應堆或同位素等高溫熱源與熱電轉換裝置之間的熱傳遞，且能夠為大功率電子器件或大功率設備提供高性能的熱衝擊應對能力，在未來星表核電站、深空探測器核電源、超大功率載荷的散熱系統等空間任務中，具有廣闊的應用前景。

航天技術試驗領域面向未來航天器能源系統發展和產業應用需求，經過廣泛調研和深入論證，提出了液態金屬空間熱管理關鍵技術在軌試驗驗證項目。航天技術試驗領域液態金屬熱管理試驗裝置由中國科學院理化技術研究所研製，安裝於空間站“夢天”實驗艙航天基礎試驗機櫃內，採用低熔點、生物安全性高且化學特性穩定的鉍基金屬，在空間微重力環境下開展流動散熱和相變控溫技術的特性研究和試驗驗證。入軌後先後完成了在軌測試和兩階段在軌試驗，在軌試驗過程中，航天基礎試驗機櫃為試驗裝置提供了穩定的供電、信息、熱控等各接口的支持，確保試驗裝置在軌試驗環境受控，有力支持了試驗的順利開展。液態金屬熱管理試驗裝置全程運行穩定，驗證了空間微重力環境下鉍基金屬受控熔化、膨脹緩衝、對流換熱和相變控溫等關鍵技術，獲取了液態金屬層流-湍流過渡區純強迫對流換熱特性數據和微重力環境下相變控溫能力的特性數據，為空間液態金屬高熱流密度散熱系統設計提供了關鍵技術依據。