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中国科学院制造研究人员制造的嫦娥5钻杆,解决了没有材料的问题。

发布时间:2021-01-06 20:01:59

12月2日,嫦娥-5着陆器与提升机的结合完成了月球钻探的取样和包装工作,其中,作为月球钻探取样机构关键部件的钻杆及其结构,是由中国科学院金属研究所马宗毅研制的碳化硅颗粒增强铝基复合材料制成的,其特点是重量轻、刚度高、强度高、耐磨性好,满足嫦娥5号在月球表面恶劣工作条件下的取样要求。

据马宗毅介绍,长2.5米的长2.5米的深孔取样器由嫦娥-5取样机构负责钻入月球土壤取样并送至冒口。月球土壤成分复杂,环境温度变化严重,要求轻量化苛刻,对钻采机械结构部件的重量、强度和耐磨性提出了严格要求,其中钻杆应钻入月壤深处,材料要求更严格,常规金属材料不能满足制备要求。

他说,铝基复合材料具有低密度、高强度、高模量和耐磨性等优良性能,是代替钢、钛、铝等传统金属制备钻杆的理想材料,但由于其强度和韧性匹配性差,难以满足恶劣的工作环境和万无一失的质量要求。

通过对大尺寸铸锭和铝基复合材料多道次变形加工技术的研究与开发,马宗毅团队开发了高强度韧性铝基复合挤压棒、锻件和厚壁管,极大地提高了材料的性能和稳定性,最终实现了65%的减重,解决了月壤钻杆无料难加工的问题,为嫦娥5钻井开采任务的顺利完成提供了重要的支持。

资料来源:中国青年报

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