5月22日,“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测。“祝融号”何以能在火星上砂石遍地的荒漠地貌顺利行走?在零下90摄氏度至零上30摄氏度的巨大温差环境中顺利工作?“祝融号”上,包括车轮在内的50余种零部件使用了中国科学院金属研究所自主研发的新型复合材料,助力“祝融号”成功“登火”。
据介绍,针对火星车不同部件的要求,金属所一共开发出4种铝基碳化硅复合材料,用于火星车车轮、成分探测器的关键部件等。
金属所研究员马宗义介绍,2015年,金属所接到为火星车提供关键结构材料的任务。由于飞行距离远,且火星表面服役工况复杂,火星车对其结构材料的服役性能和可靠性提出了极高的要求——轻量化、高耐磨性、高强度、高各向同性和高塑性。“作为我国第一次火星登陆探测任务,没有先例可循。传统金属材料难以兼顾这么多要求,难度非常大。”
科研人员开始集中攻关。“要满足火星车设计选材要求,适应火星严苛的服役环境,必须突破材料兼具高强度、高耐磨性与高塑性的固有难题。”马宗义说,这是一个矛盾的要求,设计材料时需掌控好平衡点。
中国科学院金属研究所根据使用要求,逐一解决大尺寸坯锭制备等技术瓶颈,提出低合金元素、多元析出相混杂强化的新型设计思想,相关复合材料样件一一通过了严苛的地面考核。
本组文图综合新华社、新华网、央视新闻客户端
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