他们打造了祝融号的“风火轮”

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2021-06-01

  新华社沈阳5月23日电(记者王莹、李恒)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。 这种由铝与陶瓷组成的新型复合材料比铝还轻,但与常见的钢铁一样坚硬、耐磨,兼具高强度、高塑性、高稳定性等特点。   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。

  马宗义介绍,新型复合材料用于祝融号结构、机构、仪器等50余种零部件,供货数百件。 “下一步,我们将继续促进先进金属基复合材料与技术的工程化应用和成果转化。

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