中国空间站金属构件：太空钢铁的创新淬炼_有色金属行业要闻_长江金属资讯

中国空间站金属构件：太空钢铁的创新淬炼

2025-04-14 来源：长江有色金属网发布人: rlc666

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摘要：中国空间站目前处于常态化运营阶段，三舱 “T” 字构型稳定在轨，神舟十九号乘组已于 2025 年 3 月完成第三次出舱活动，开展设备维护与科学实验。空间站已实施 180 余项空间科学项目，涵盖微重力物理、空间生命科学等领域，并计划年内执行两次载人飞行任务。其金属构件体系以轻量化、耐极端环境为核心，融合自主创新技术为主导，以下是核心材料及创新应用：

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中国空间站目前处于常态化运营阶段，三舱 “T” 字构型稳定在轨，神舟十九号乘组已于 2025 年 3 月完成第三次出舱活动，开展设备维护与科学实验。空间站已实施 180 余项空间科学项目，涵盖微重力物理、空间生命科学等领域，并计划年内执行两次载人飞行任务。其金属构件体系以轻量化、耐极端环境为核心，融合自主创新技术为主导，以下是核心材料及创新应用：
一、主体结构材料
碳化硅增强铝基复合材料
密度约为钛合金 1/2，强度达传统铝合金 3 倍，热膨胀系数低 60%。应用于柔性太阳翼伸展机构，通过纳米界面调控技术解决界面结合难题，耐受 10 年以上空间热循环与原子氧环境。
高强铝基复合材料
采用熔体搅拌工艺，屈服强度 550MPa，疲劳寿命提升 3 倍，用于实验舱转接件，可承受 200℃温差热冲击。
二、关键部件材料
难熔合金实验
微重力环境下实现铌、锆合金凝固实验，获取超高温熔体关键参数，发现特殊凝固组织，为火箭热防护材料提供依据。
钛合金梯度结构
激光增材制造表面纳米晶 - 粗晶梯度层，硬度提升 40%、耐磨性提高 5 倍，应用于机械臂关节轴承，寿命延长 2 倍。
三、热控与防护材料
铋基液态金属
熔点 47℃，传热系数为传统介质 3 倍，相变储热密度 200kJ/kg，用于舱外散热器，适应 - 100℃~150℃极端温差。
纳米多层膜技术
Cr/CrN 纳米超晶格膜层，耐原子氧辐照，摩擦系数 0.15、硬度 25GPa，保障太阳翼部件 15 年以上服役；TiN/Ag 复合涂层实现镁合金抗菌率 99.9%、盐雾寿命超 5000 小时。
四、技术突破与自主创新
突破极端环境适应性、长寿命可靠性、材料国产化三大瓶颈，核心材料如碳化硅铝基复合材料、难熔合金等实现自主可控，推动空间材料科学与深空探测技术发展。

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