模拟月尘胶结质材料研制.pdf

《模拟月尘胶结质材料研制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第２１卷第５期载人航天Ｖｏｌ.２１Ｎｏ.５２０１５年９月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＳｅｐ.２０１５模拟月尘胶结质材料研制孙浩,沈志刚,张晓静,麻树林(北京航空航天大学航空科学与工程学院粉体技术研究开发重点实验室,北京１００１９１)摘要:阐述了研制月尘胶结质模拟物对于提高模拟月尘真实度的意义，开展了胶结质初始物质的选择、熔融实验、实验结果分析以及制备工艺总结的研究工作。初始物质选用基性斜长石粉末和火山渣粉末的混合物，熔融加热设备采用马弗炉。实验结果分析表明，１２００℃加热２０ｍｉｎ所得的不完全熔融产物在微观形

2、貌、化学成分、玻璃化程度和掺杂纳米铁颗粒等方面与真实月尘胶结质相近，可以作为高真实度模拟月尘中的胶结质材料。关键词:模拟月尘；胶结质；月球环境中图分类号:Ｒ４５文献标识码:Ａ文章编号:１６７４-５８２５(２０１５)０５-０４７９-０７ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬｕｎａｒＡｇｇｌｕｔｉｎａｔｅＡｎａｌｏｇｆｏｒＨｉｇｈ-ｆｉｄｅｌｉｔｙＬｕｎａｒＤｕｓｔＳｉｍｕｌａｎｔＳＵＮＨａｏ，ＳＨＥＮＺｈｉｇａｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏｊｉｎｇ，ＭＡＳｈｕｌｉｎ(ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂ.ｆｏｒＰｏｗｄｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

3、ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１，Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｈｉｇｈ-ｆｉｄｅｌｉｔｙｌｕｎａｒｄｕｓｔｓｉｍｕｌａｎｔｗｉｔｈａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅａｎａｌｏｇｗａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄａｔｆｉｒｓｔ.Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｈｅａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ，ｃ

4、ｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｒｏｕｔｅｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｗｈｅｒｅｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｏｆｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅａｎｄｖｏｌｃａｎｉｃｃｉｎｄｅｒｓｓｅｒｖｅｄａｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈｅａｔｅｄｂｙｍｕｆｆｌｅｆｕｒｎａｃｅ.Ａｎａｌｙ-ｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｔｒｅａｔｅｄａｔ１２００℃ｆｏｒ２０ｍｉｎｉｔｅｓｙｉｅｌｄｅｄｔｈｅｂｅｓｔｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｍｅｌ

5、ｔｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔ.Ｓｕｃｈｌｕｎａｒａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅｐｒｏｄｕｃｔｃａｎｒｅｓｅｍｂｌｅｒｅａｌａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｎｔｈｅｍｏｏｎｉｎｍａｎｙａｓｐｅｃｔｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｇｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅａｎｄｅｎｄｏｗｅｄｗｉｔｈ０ｎａｎｏｐｈａｓｅｉｒｏｎｇｌｏｂｕｌｅｓ(ｎｐ-Ｆｅ).Ｉｔｍａｙｂｅａｍａｉｎａｄｄｉｔｉｖｅｔｏｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｈｉｇｈ-ｆｉｄｅｌｉｔｙｌｕｎａｒｄｕｓｔｓ

6、ｉｍｕｌａｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌｕｎａｒｄｕｓｔｓｉｍｕｌａｎｔ；ａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅ；ｌｕｎａｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ[１]板等)造成设备效率下降等。所有这些危害的１引言背后实际上都隐藏着一个共同的“祸首”---月随着美国启动重返月球计划,一股波及全球尘胶结质颗粒,它是月尘的重要组成部分。的探月热潮悄然拉开了序幕。据阿波罗计划报月尘颗粒一般分为岩石类型、矿物类型和玻告记载,在月球表面空间风化环境中,弥漫着大璃相三大类,其中玻璃相由胶结质颗粒和纯玻璃量月尘颗粒,它们曾给登月航天员留下深刻的记颗粒组成。胶结质颗

7、粒中除了玻璃组分外还掺忆。月尘能够磨损宇航服、头盔、仪表盘和光学杂有岩石碎屑和矿物残渣等,是一种多相聚集镜头,损伤皮肤、黏膜、呼吸系统等人体器官,附体,也可看作是一种天然“劣质玻璃”颗粒。据着在能量输入输出表面(如太阳能电池板、热控ＮＡＳＡ统计[２],月尘中胶结质含量高达３０％~收稿日期:２０１５-０３-２３ꎻ修回日期:２０１５-０８-１７基金项目:载人航天预先研究项目(０６０４０２)作者简介:孙浩(１９８９-),男,博士研究生,研究方向为微纳米材料制备与应用技术、空间环境及其防护。Ｅ-ｍａｉｌ:ｈｅｌｌｏ＿ｓｕｎ

8、ｈａｏ＠ａｌｉｙｕｎ.ｃｏｍ４８０载人航天第２１卷７０％,而粒径小于２μｍ的细粒中几乎全部为胶图１所示。结质颗粒。胶结质的比重随月尘粒度的减小而２研究现状增大是月表环境长时间综合作用的结果,以微陨[５-７]石撞击引起的熔融、蒸气沉积和太阳风等离子体实验表明,月尘胶结质的存在显著影响引起的溅射沉积为主。这种颗粒主要有四大特月尘的力学性质、化学活性、电学特性等。