7月24日，我國(guó)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。由中國(guó)科學(xué)院金屬研究所馬宗義團(tuán)隊(duì)研制的新型鋁基復(fù)合材料成功應(yīng)用在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙太陽(yáng)翼柔性展開(kāi)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件和多個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜轉(zhuǎn)接件中。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配備了目前國(guó)內(nèi)大的柔性太陽(yáng)翼，雙翼全部展開(kāi)后可達(dá)55米。太陽(yáng)翼可以雙自由度跟蹤太陽(yáng)，每天平均發(fā)電量超過(guò)430千瓦時(shí)，將為空間站運(yùn)行提供充足的能源。太陽(yáng)翼所使用的柔性展開(kāi)機(jī)構(gòu)某關(guān)鍵部件要求材料兼具輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐磨損、耐疲勞、高尺寸穩(wěn)定性的特點(diǎn)，并且批量大、批次穩(wěn)定性要求高。馬宗義團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一特殊需求，開(kāi)發(fā)出各向同性碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中厚板可控塑性變形加工技術(shù)，產(chǎn)品批次間性能差異小于5%，解決了太陽(yáng)翼展開(kāi)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件無(wú)材可用的困境。目前，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙太陽(yáng)翼已順利完成展開(kāi)，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

據(jù)介紹，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙實(shí)驗(yàn)機(jī)柜與實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)壁結(jié)構(gòu)采用六點(diǎn)式機(jī)械連接，連接件在發(fā)射過(guò)程中在劇烈震動(dòng)、摩擦工況下服役，承受巨大載荷，是實(shí)驗(yàn)機(jī)柜載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中受力苛刻的零部件。該團(tuán)隊(duì)針對(duì)該工況研發(fā)出碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料鍛件，其具有低密度、高強(qiáng)韌性、高耐磨、良好阻尼性能及耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，采用該材料替代傳統(tǒng)鋁、鈦等合金，實(shí)現(xiàn)的輕量化加工制造，承受住了發(fā)射過(guò)程中的震動(dòng)疲勞及磨損等，并使零件減重20%以上。