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1、第２１卷第５期載人航天Ｖｏｌ.２１Ｎｏ.５２０１５年９月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＳｅｐ.２０１５模擬月塵膠結質材料研制孫浩,沈志剛,張曉靜,麻樹林(北京航空航天大學航空科學與工程學院粉體技術研究開發(fā)重點實驗室,北京１００１９１)摘要:闡述了研制月塵膠結質模擬物對于提高模擬月塵真實度的意義，開展了膠結質初始物質的選擇、熔融實驗、實驗結果分析以及制備工藝總結的研究工作。初始物質選用基性斜長石粉末和火山渣粉末的混合物，熔融加熱設備采用馬弗爐。實驗結果分析表明，１２００℃加熱２０ｍｉｎ所得的不完全熔融產(chǎn)物在微觀形

2、貌、化學成分、玻璃化程度和摻雜納米鐵顆粒等方面與真實月塵膠結質相近，可以作為高真實度模擬月塵中的膠結質材料。關鍵詞:模擬月塵；膠結質；月球環(huán)境中圖分類號:Ｒ４５文獻標識碼:Ａ文章編號:１６７４-５８２５(２０１５)０５-０４７９-０７ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬｕｎａｒＡｇｇｌｕｔｉｎａｔｅＡｎａｌｏｇｆｏｒＨｉｇｈ-ｆｉｄｅｌｉｔｙＬｕｎａｒＤｕｓｔＳｉｍｕｌａｎｔＳＵＮＨａｏ，ＳＨＥＮＺｈｉｇａｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏｊｉｎｇ，ＭＡＳｈｕｌｉｎ(ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂ.ｆｏｒＰｏｗｄｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

3、ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１，Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｈｉｇｈ-ｆｉｄｅｌｉｔｙｌｕｎａｒｄｕｓｔｓｉｍｕｌａｎｔｗｉｔｈａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅａｎａｌｏｇｗａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄａｔｆｉｒｓｔ.Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｈｅａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ，ｃ

4、ｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｒｏｕｔｅｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｗｈｅｒｅｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｏｆｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅａｎｄｖｏｌｃａｎｉｃｃｉｎｄｅｒｓｓｅｒｖｅｄａｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈｅａｔｅｄｂｙｍｕｆｆｌｅｆｕｒｎａｃｅ.Ａｎａｌｙ-ｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｔｒｅａｔｅｄａｔ１２００℃ｆｏｒ２０ｍｉｎｉｔｅｓｙｉｅｌｄｅｄｔｈｅｂｅｓｔｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｍｅｌ

5、ｔｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔ.Ｓｕｃｈｌｕｎａｒａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅｐｒｏｄｕｃｔｃａｎｒｅｓｅｍｂｌｅｒｅａｌａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｎｔｈｅｍｏｏｎｉｎｍａｎｙａｓｐｅｃｔｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｇｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅａｎｄｅｎｄｏｗｅｄｗｉｔｈ０ｎａｎｏｐｈａｓｅｉｒｏｎｇｌｏｂｕｌｅｓ(ｎｐ-Ｆｅ).Ｉｔｍａｙｂｅａｍａｉｎａｄｄｉｔｉｖｅｔｏｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｈｉｇｈ-ｆｉｄｅｌｉｔｙｌｕｎａｒｄｕｓｔｓ

6、ｉｍｕｌａｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌｕｎａｒｄｕｓｔｓｉｍｕｌａｎｔ；ａｇｇｌｕｔｉｎａｔｅ；ｌｕｎａｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ[１]板等)造成設備效率下降等。所有這些危害的１引言背后實際上都隱藏著一個共同的“禍首”---月隨著美國啟動重返月球計劃,一股波及全球塵膠結質顆粒,它是月塵的重要組成部分。的探月熱潮悄然拉開了序幕。據(jù)阿波羅計劃報月塵顆粒一般分為巖石類型、礦物類型和玻告記載,在月球表面空間風化環(huán)境中,彌漫著大璃相三大類,其中玻璃相由膠結質顆粒和純玻璃量月塵顆粒,它們曾給登月航天員留下深刻的記顆粒組成。膠結質顆

7、粒中除了玻璃組分外還摻憶。月塵能夠磨損宇航服、頭盔、儀表盤和光學雜有巖石碎屑和礦物殘渣等,是一種多相聚集鏡頭,損傷皮膚、黏膜、呼吸系統(tǒng)等人體器官,附體,也可看作是一種天然“劣質玻璃”顆粒。據(jù)著在能量輸入輸出表面(如太陽能電池板、熱控ＮＡＳＡ統(tǒng)計[２],月塵中膠結質含量高達３０％~收稿日期:２０１５-０３-２３?修回日期:２０１５-０８-１７基金項目:載人航天預先研究項目(０６０４０２)作者簡介:孫浩(１９８９-),男,博士研究生,研究方向為微納米材料制備與應用技術、空間環(huán)境及其防護。Ｅ-ｍａｉｌ:ｈｅｌｌｏ＿ｓｕｎ

8、ｈａｏ＠ａｌｉｙｕｎ.ｃｏｍ４８０載人航天第２１卷７０％,而粒徑小于２μｍ的細粒中幾乎全部為膠圖１所示。結質顆粒。膠結質的比重隨月塵粒度的減小而２研究現(xiàn)狀增大是月表環(huán)境長時間綜合作用的結果,以微隕[５-７]石撞擊引起的熔融、蒸氣沉積和太陽風等離子體實驗表明,月塵膠結質的存在顯著影響引起的濺射沉積為主。這種顆粒主要有四大特月塵的力學性質、化學活性、電學特性等。