上海硅酸盐所研制的多种关键涂层与材料及空间材料样品货包

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1月17日22时27分,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。天舟七号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开，发射取得圆满成功。后续，天舟七号货运飞船将与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。此次任务中，中国科学院上海硅酸盐研究所研制的10种涂层与材料成功应用于天舟七号货运飞船和长征七号运载火箭。研制的2套高温材料样品货包、4个高温实验样品返回袋、2个无容器样品下行包装袋及一套视窗盖镜片组件随天舟七号成功发射。
       天舟货运飞船作为我国载人航天工程重要的航天器型号，是世界上运货能力最强的货运飞船之一，承担着空间站物资保障、在轨支持和空间科学试验等重要任务。为了增加其有效载荷，飞船上用到的每一种材料都经过精密的设计，具有特定的功能，重要且必不可少。上海硅酸盐所承担了天舟货运系列飞船（一号至七号）高温防护材料、无机热控涂层以及特种功能涂层等10余种材料的设计及研制工作，科研人员始终以“国家队”“国家人”的担当，勇担“国家事”“国家责”，以舍我其谁的使命感、知重负重的责任感不断进行材料的创新与发展，并发扬精耕细作的匠人精神。

        科研团队研制的KS-Z无机白漆热控涂层和黑色阳极氧化热控涂层，解决了货运飞船大面积复杂部位的热控难题；高温隔热屏和不锈钢灰色化学转换热控涂层实现了发动机点火产生的高温羽流的热防护；微弧氧化热控涂层和高摩擦抗冷焊涂层确保太阳翼的顺利展开；黑色阳极氧化热控涂层应用于电源系统、综合显示单元、交会灯电源；已自主实现全工艺流程国产化的双向拉伸聚酰亚胺薄膜及其复合热控材料作为绝缘材料应用于货运飞船的各分系统；高摩擦抗冷焊涂层用于太阳帆板支点，确保货运飞船发射阶段支点间的高摩擦系数，为固定的帆板提供稳定的基频，同时保障飞船入轨后太阳帆板支点间不发生冷焊，太阳帆板能顺利展开；研制的前舱门舷窗玻璃作为货运飞船结构部件的一部分，既起到承压密封功能，又为航天员提供良好的光学视窗；针对长征七号运载火箭液氧/煤油发动机涡轮端动密封的苛刻服役工况，研制的密封动环耐磨涂层，有效解决了发动机特种泵体启动过程中伴随高转速条件下动密封面的摩擦磨损问题。
       目前，上海硅酸盐所研制的多种涂层与材料已应用于神舟系列载人飞船、天舟系列货运飞船和空间站。 
       上海硅酸盐所科研团队借助空间微重力环境，实现β-Si3N4晶须均匀分布的Al基复合材料的制备；利用空间制备试验，为解决制约金属基复合材料性能提升的关键瓶颈问题（增强体分布不均）寻找有效的解决方案，并形成一定的理论基础。
       上海硅酸盐所牵头研制了空间材料科学领域的两个实验装置，分别是天和核心舱的无容器科学实验柜和梦天舱的高温材料科学实验柜，上海硅酸盐所为此次上行样品的科学方开展了相应的地面筛选实验和匹配实验，保障了随天舟七货运飞船上行的22盒高温材料样品和7盒无容器材料样品。
       文章来源：上海硅酸盐所