模拟月壤激光3D打印成型机理研究
发布时间：2021-09-18 16:34
月壤作为月球表面随处可取的资源,其就地开发及有效利用对于减少月球开发过程中对地球资源的依赖和消耗具有重要意义。月壤的利用离不开对其成型技术的开发与研究,激光3D 打印是一种通过层层堆积的方式将数字化模型直接制造出实体零器件、艺术品等的先进工业技术,可实现高熔点材料的任意形状制造,因此可能成为未来月壤成型的有效手段之一。然而,地球上的真实月壤存量极少,难以满足科学研究及工程应用的大量需求,因此各种模拟月壤被研制出来并应用于科学研究。月表和地表的环境差异较大,而且月表各部分地理环境也有差别,从而导致模拟月壤和真实月壤之间可能存在着一定的差异,因此对模拟月壤成型过程中的各组分的物理化学演变规律及烧结特点进行研究,有助于对成型工艺和设备进行针对性的改善,为真实月壤在高真空月表环境下的成型技术发展打下坚实基础。基于此,本文以低钛型玄武岩模拟月壤CLRS-1和高钛型玄武岩模拟月壤CLRS-2为主要研究对象,分别在地球大气条件和真空条件下,采用常规管式炉烧结和激光烧结两种方式对两种模拟月壤进行成型试验,研究我国自主开发的玄武岩型模拟月壤在烧结过程中的成分演变规律以及成型特点。主要研究工作和结果总结如...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院)重庆市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?模拟月壤差示扫描量热曲线??
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?第２章试验村料及试验内容???２．２试验设备及样品制备??２．２．１常规烧结设备及样品制备??将两种模拟月壤的压坯置于石英舟中的ＡｈＯ；片上，放进如图２．３所示的国产??贝意克ＢＴＦ－１２００Ｃ型开启式管式炉中对压坯进行烧结。真空烧结过程中，使用ＲＶ８??型真空泵进彳Ｔ真空烧结过程中的真空度控制，真空度由真空规管测定并在测试仪??的显示器ｈ显示，当真空度达到２．０－５．〇ｘ?ｌＯ＾ｍｂａｒ后，以］ｓａＣ．ｍｕｒ１的升温速度对??烧结炉进行升温，并在目标温度下保温１５ｍｍ。目标温度分别设定为６００、７００、??８００、９００、１０００、１０５０、１１００和１１５０°Ｃ。大气烧结试验也在ＢＴＦ－１２００Ｃ型开启式??管式炉中进彳丁，烧结过程中保持烧结炉内为开放环境，升温速度和保温时间与真??空烧结试验相同。烧结完成后，打开管式炉的盖子，进行快速自然冷却。??ｉ?ＥＨｎ??Ｉ?—?ｉ．??一?－－??图２．３?ＢＴＦ－１２００Ｃ甩开启式管式炉??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?ＢＴＦ－１２００Ｃ?ｏｐｅｎ－ｔｙｐｅ?ｔｕｂｕｌａｒ?ｆｕｒｎａｃｅ??２?２．２?３Ｄ打印设备及样品制备??模拟丨Ｐ襄的激光烧结成甩试验在中Ｗ科学院重庆绿色智能技术研宄院机器人??与３Ｄ打印技术创新中心自主研发的３Ｄ打印设备ＬＵＮＡＲ丨．０?ｈ完成，ＬＵＮＡＲ丨．０??主要由光学系统、铺粉系统、控制系统和机械运动主系统等邰分ｍ成。光学系统??配备／输出波长为８ＩＯｎｍ、直彳仑为３３０ｐｍ的聚焦激光束半每体激光器，激光输出??功率为０？５０Ｗ，激光头可在Ｘ、Ｙ和Ｚ三方向移动。在３Ｄ打印过杓屮，使川招??刮刀将粉末刮平。使用Ａｌ２〇３板作
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟月壤研究及其在月球探测工程中的应用[J]. 贾阳,申振荣,党兆龙,王琼,陶灼. 航天器环境工程. 2014(03)
[2]攀枝花钛铁矿高温氧化研究[J]. 田文. 广州化工. 2014(09)
[3]镁橄榄石合成反应动力学研究[J]. 陈勇,袁磊,刘涛,于景坤. 东北大学学报(自然科学版). 2013(01)
[4]月壤钛铁矿微波烧结制备月球基地结构材料的初步设想[J]. 唐红,王世杰,李雄耀,李芃,陈丰. 矿物学报. 2009(02)
[5]月球表面的环境特征[J]. 邹永廖,欧阳自远,徐琳,刘建军,胥涛. 第四纪研究. 2002(06)
本文编号：3400472
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院)重庆市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?模拟月壤差示扫描量热曲线??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟月壤研究及其在月球探测工程中的应用[J]. 贾阳,申振荣,党兆龙,王琼,陶灼. 航天器环境工程. 2014(03)
[2]攀枝花钛铁矿高温氧化研究[J]. 田文. 广州化工. 2014(09)
[3]镁橄榄石合成反应动力学研究[J]. 陈勇,袁磊,刘涛,于景坤. 东北大学学报(自然科学版). 2013(01)
[4]月壤钛铁矿微波烧结制备月球基地结构材料的初步设想[J]. 唐红,王世杰,李雄耀,李芃,陈丰. 矿物学报. 2009(02)
[5]月球表面的环境特征[J]. 邹永廖,欧阳自远,徐琳,刘建军,胥涛. 第四纪研究. 2002(06)
本文编号：3400472
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