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科佳真空炉助力科研-模拟月球的真空环境进行烧结测试
作者:科佳电炉 来源：原创 发表时间：2024-09-02 17:36:23
当前，我国正在全面推进探月工程四期，规划包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。主要目标是构建月球科研站基本型，开展月球环境探测和资源利用试验验证等 。这些任务的实施，将进一步推动我国航天技术的发展，加深人类对月球的认知。今年6 月 25 日，嫦娥六号任务已经圆满成功，实现世界首次月背采样返回。未来将要在月球南极建成一个基本型的科研站。
从2015年开始，华中科技大学在国内率先开始了相关的研究工作，一起进入前沿探访
国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授表示 ：月球上建设科研站所用的材料是目前需要解决的难题，使用材料越少越好，这样它的自重就比较轻，同时要进一步提高它的强度。相关的成果也刚刚发表在一个国际顶级的期刊上，为我们找到一种好的构型，能够适应月面的极端环境来做一些研究工作。
华中科技大学丁烈云院士在《开学第一课》讲解月球砖的制造
“月壤砖”从何而来？如何烧制？
“要想在月球上盖房子，很重要的一个步骤就是我们首先要有材料。而月球上就是月壤，月壤通过什么样的方式可以烧结成为砖？在实验室，我们看到，一些研发人员在对如何烧结成月壤砖进行测试。
华中科技大学土木与水利工程学院：我们主要采用一种真空烧结的方式，对模拟月壤进行烧结成型。我们采用的石墨模具，内部有一个直径18毫米的空腔。我们首先将模拟月壤的粉末装填在内部，以石墨的压头对它进行压实，压实之后，再把它整个组装好；然后连同石墨模具，放到一个真空的烧结炉内部进行烧结。这个烧结炉的真空度可以达到10的负2次方帕，它主要硅钼加热棒，通电之后就可以产生热量。我们将模拟月壤和石墨放置在炉子内部，热量就可以在抽真空之后，通过热辐射的方式对材料进行加热。
利用科佳真空烧结炉将材料烧到100多兆帕
在地球上利用真空炉模拟月球环境，烧制后的月壤砖的硬度远远高于混凝土
在地球上模拟月球的真空环境进行烧结测试是一项关键技术探索。通过特定的设备和工艺，创造出接近月球真空状态的条件，在此环境下对用于建造的材料，如月球砖进行烧制。
关键在于精确控制环境参数，包括气压、温度等。在约 24 小时的烧制过程中，温度的变化曲线需根据材料特性和月球实际环境需求进行精心设计，以确保烧制出的月球砖具备所需的物理和化学性能。
利用真空烧结和3D打印技术制成榫卯结构的月壤砖
模拟真空烧结技术的重要意义
适应月球建设需求：月球上缺乏常规的建筑材料和适宜的施工环境，利用月球本地资源（如月壤等）烧制月球砖是实现月球基地建设的重要途径。这种真空烧结技术能够为未来在月球上大规模建造基础设施提供可靠的建筑材料解决方案。
降低运输成本：从地球运输大量建筑材料到月球成本极高且不现实。通过就地取材并掌握真空烧结技术，可以极大地减少对地球资源的依赖，降低月球建设的成本和难度。
推动科学研究：研究真空烧结过程不仅有助于了解材料在极端环境下的物理和化学变化规律，还能为其他领域的太空探索和资源利用提供参考和借鉴。
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