液態(tài)金屬的導(dǎo)熱和吸納熱量能力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)導(dǎo)熱劑，能夠?qū)崿F(xiàn)高熱量的快速散發(fā)，在航空航天、先進(jìn)能源、大功率器件等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價值。液態(tài)金屬熱管理技術(shù)主要包括界面導(dǎo)熱、對流換熱和相變控溫技術(shù)，是空間高熱流密度散熱系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于液態(tài)金屬的散熱系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳熱能力強(qiáng)、控溫均勻度高、振動小及噪聲低等優(yōu)點，能夠高效、可靠地實現(xiàn)反應(yīng)堆或同位素等高溫?zé)嵩磁c熱電轉(zhuǎn)換裝置之間的熱傳遞，且能夠為大功率電子器件或大功率設(shè)備提供高性能的熱沖擊應(yīng)對能力，在未來星表核電站、深空探測器核電源、超大功率載荷的散熱系統(tǒng)等空間任務(wù)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。

航天技術(shù)試驗領(lǐng)域面向未來航天器能源系統(tǒng)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求，經(jīng)過廣泛調(diào)研和深入論證，提出了液態(tài)金屬空間熱管理關(guān)鍵技術(shù)在軌試驗驗證項目。航天技術(shù)試驗領(lǐng)域液態(tài)金屬熱管理試驗裝置由中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研制，安裝于空間站“夢天”實驗艙航天基礎(chǔ)試驗機(jī)柜內(nèi)，采用低熔點、生物安全性高且化學(xué)特性穩(wěn)定的鉍基金屬，在空間微重力環(huán)境下開展流動散熱和相變控溫技術(shù)的特性研究和試驗驗證。入軌后先后完成了在軌測試和兩階段在軌試驗，在軌試驗過程中，航天基礎(chǔ)試驗機(jī)柜為試驗裝置提供了穩(wěn)定的供電、信息、熱控等各接口的支持，確保試驗裝置在軌試驗環(huán)境受控，有力支持了試驗的順利開展。液態(tài)金屬熱管理試驗裝置全程運(yùn)行穩(wěn)定，驗證了空間微重力環(huán)境下鉍基金屬受控熔化、膨脹緩沖、對流換熱和相變控溫等關(guān)鍵技術(shù)，獲取了液態(tài)金屬層流-湍流過渡區(qū)純強(qiáng)迫對流換熱特性數(shù)據(jù)和微重力環(huán)境下相變控溫能力的特性數(shù)據(jù)，為空間液態(tài)金屬高熱流密度散熱系統(tǒng)設(shè)計提供了關(guān)鍵技術(shù)依據(jù)。

液態(tài)金屬熱管理試驗裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)

航天技術(shù)試驗領(lǐng)域各試驗項目正在按計劃開展，讓我們一起期待更多在軌試驗成果從空間站不斷傳來。

文章轉(zhuǎn)發(fā)自：中國載人航天

注：液態(tài)金屬基礎(chǔ)研究來源于中科院理化所劉靜團(tuán)隊，2014年通過“科技入滇”在云南宣威實施大規(guī)模產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，經(jīng)過近10年堅持不懈的努力，云南液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)從標(biāo)準(zhǔn)制訂、專利布局、平臺建設(shè)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、市場應(yīng)用方面均居全國前列，云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司、云南靖創(chuàng)液態(tài)金屬熱控技術(shù)研發(fā)有限公司在熱管理方面的技術(shù)和產(chǎn)品居同行業(yè)領(lǐng)先地位。

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