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长征十二号首飞成功!交大新材料再立功,助力航天梦!

2024-12-02来源:天脉网编辑:瑞雪

在海南文昌商业航天发射场,长征十二号运载火箭成功实现了其历史性的首飞,标志着中国航天领域的一大重要里程碑。

长征十二号由上海航天八院精心研制,它不仅是我国首款4米级箭体直径的运载火箭,更是目前低轨运力最强的单芯级火箭。其成功发射不仅彰显了我国在商业航天领域的雄心壮志,也为后续研发可重复使用火箭奠定了坚实基础。

尤为长征十二号首飞箭的级间段采用了上海交通大学材料科学与工程学院及金属基复合材料国家重点实验室研发的新型碳纳米管/铝基复合材料。这一创新材料的应用,满足了商业航天对结构轻量化的迫切需求,标志着我国金属基复合材料技术取得了重大突破。

碳纳米管因其轻、强、刚、韧的特性,被视为新一代铝材性能升级的“强化剂”。然而,将碳纳米管与铝合金高效复合却是一项极具挑战性的科学与技术难题。张荻院士团队在金属基复合材料国家重点实验室中,通过微纳砖砌构型化复合的思想,成功突破了碳纳米管与金属基体跨维度-尺度匹配、界面相容等关键技术,创制出了高模量、高强韧的碳纳米管/铝基复合材料。

在基础研究的坚实支撑下,张荻院士团队历经近十年的不懈努力,攻克了宏量化粉末复合、大规格锭坯制备及变形加工等工程化制备技术。与上海航天八院的紧密合作,又使他们在热处理、钣金、铆接、阳极氧化、搅拌摩擦焊接等工程化应用技术方面取得了显著进展。最终,团队在全球率先实现了碳纳米管/铝基复合材料的航天应用。

张荻院士团队长期致力于金属基复合材料的应用基础研究,不仅在复合设计与制备、界面及形变调控等方面取得了重要成果,还成功研发了高性能碳化硅(SiC)增强铝基复合材料。这一材料已广泛应用于我国航天领域,为探月工程、中国空间站、北斗三号等数十个航天器提供了上万件关键构件,为我国航天材料科学的发展作出了巨大贡献。

从“嫦娥二号”到“嫦娥六号”,张荻院士团队的新型复合材料在历次探月任务中都发挥了重要作用。从首次接受太空考验,到月球背面软着陆,再到月球表面采样返回,每一次任务的圆满成功都离不开这些高性能材料的支撑。它们不仅提高了探测器的性能,还确保了任务的平稳与安全。

长征十二号的成功首飞,再次证明了我国在航天领域的实力与潜力。而张荻院士团队的创新成果,不仅为我国航天材料科学的发展注入了新的活力,也为实现航天强国的伟大梦想奠定了坚实基础。