科学家在国际空间站上进行烧结实验 研发新型合金

一项具有数百年历史的材料粘结工艺正在国际空间站上进行实验测试，该试验可能为轨道实验室进行更多材料研究铺平道路。烧结是将不同的材料加热，使它们的颗粒压缩在一起的过程。

Rand表示通过(MSL SCA-GEDS-German)项目来探究空间中烧结变化的规律。第一次有人试图在地球以外的另一种重力环境中，甚至在微重力环境中烧结，烧结的结果可能会让人感到惊讶。目前还没有足够的试验来告诉我们结果会是怎样的。我们必须以经验为基础，尝试一下，看看会发生什么。

通过不断的实验可以更好了解地球上的烧结和空间烧结之间的差异，那么该技术可能有望为飞行中的制造提供解决方案，为现场资源的拼接提供可靠的途径。对火星或月球的任务可以利用这一新的烧结技术。将来自月球或火星栖息地的土壤（称为风化石）拼合在一起生产需要的零件。这些土壤包括松散的岩石，灰尘和土壤等混合沉积物。

烧结可用于各种日常用品的生产。从手表的金属部件到一组支架或眼镜上的铰链进行的金属粘合都可以用到烧结。该过程的一个熟悉的例子就是陶瓷在窑炉中烧制时发生的结合。

这个实验目的在于研究在微重力中烧结一种新的合金会有什么新的发现。德国人说：“在20世纪40年代以后，烧结开始在制造业领域发挥重要的作用。汽车行业在采用了烧结后，汽车领域出现了惊人的增长。将烧结技术应用的空间中也是有重要意义的。”

需要进行检测的组件已交付给SpaceX CRS-14号太空站，并在材料科学研究架（MSRR-1）内的材料科学实验室低梯度炉（MSL-LGF）中进行烧结。

该研究使用一种称为液相烧结的方法来测试微重力引起的烧结变形程度。液相烧结与传统烧结略有不同，液相烧结采用较低熔点的材料将混合体粘结到不易烧结的颗粒上。熔融的添加剂加快并改善了连接过程。研究结果将使科学家能够调整未来的计算，从而在微重力条件下创造出更成功的结合。

烧结发生在原子级别，温度升高会导致这些原子移动。研究表明液相有助于原子发生移动。在地球上，我们有非常稳定的结构，颗粒通过重力推到一起，但是我们在之前的实验中发现，没有重力的压缩 ，被烧结的部件会变形很大。

最初，德国团队的科学家希望能够烧结钨，镍和铁合金。但该团队必须制造出能适应1210℃的温度的设备，这台低温度梯度炉所允许的最大温度符合要求。通过新的方案可以制造出一种新的合金。在基于以前对锰的熔点和烧结应用的研究的基础上，设计并制造出钨，镍，铜和锰的新型组合。

这种合金甚至可以在地球上进行低温烧结。这种结合过程已经为制造业带来了革命性进展和更多的选择。虽然地球引力对烧结的影响是众所周知的。研究的结果仍然可以为技术的改进提供新见解。同样，由德国团队开发的新合金可用于各种工业应用。