空间新材料技术试验取得了哪些成就
空间新材料技术试验取得了哪些成就
首先，空间技术试验表明，在失重或微重力条件下的半导体晶体生产有很好的前景。在地球上用溶液或沉淀蒸发增长方法来生产晶体，都会受到地心引力对增长过程的干扰。而在空间没有重力生产时，半导体材料中有着更均匀的成分和渗进物分布，有可能获得实际上无尺寸限制的晶体。今天还很难预测它将对电子工业产生何种巨大影响。不过，在“礼炮”7号空间站上安装的第一个半商业性半导体晶体生产炉，就生产了若干千克纯半导体。在地面，要么是不可能进行这种生产，要么是成本受不了。前苏联一年消费半导体晶体只有数百克，这就意味着使用空间技术有可能满足电子工业的需要。1990年6月，“和平”号空间站新增加的晶体舱内有5个新型半导体炉，只用7个月就生产了价值1000万美元的空间半导体材料。
失重状态也导致冶金过程的物相成分、尺寸、杂质及晶体形式的实质性变化，并显著改善材料的特性。例如，在试验由空间合金装置生产的超导铌锡合金样品时，发现一层在地球上制造的样品铌锡合金Nb3Sn是分解的。由空间生产Nb3Sn制成的导线有可能显著提高电流密度临界值。电流密度达每平方厘米105安或更高，临界磁场值达8.8T。20世纪70年代末发射的“礼炮”6号空间站，在4年又10个月的空间飞行期间，成功地制取了铝镁、钼镓、铝钨、铜铟、锑铟等多种合金，制造出红外辐射探测器用的碲镉汞半导体材料。
在空间，将不同特性和密度的物质混合是可能的。带有泡沫塑料的金属可以用任何材料形成，因此可以利用空间无重力条件生产泡沫塑料钢。它是钢，可又是如此之轻，可以浮在水面。这种材料有巨大的经济价值，可用于运输系统。
实验并研究在空间合金和晶体装置上生产的玻璃类物质表明，磷酸盐、硼酸盐—铅氟绿柱石以及其他空间生产的玻璃样品，也同样具有区别于地球生产的更好的特性。在某些情况下，样品的结构得到改善，次品密度下降，透明度增加。在空间已经生产出用于光纤通信的特殊性质的玻璃。在地球上是不能生产出这种玻璃的，因为即使是超纯度材料熔化，也会通过容器壁接触而受到污染。在空间无重力状态下，由于表面张力的影响，熔化后将形成一个球而不会扩展出去。