微波真空加热的多步热设计,以基岩 regolith模拟剂向月球基地建设方向进行
Kunihiko Kato1, Takashi Shirai2
1Advanced Ceramics Research Center, Nagoya Institute of Technology, Gokiso, Showa-ku, Nagoya, 466-8555, Aichi, Japan.
Scientific reports
|November 15, 2024
概括
研究人员使用微波真空加热 regolith模拟剂开发了坚固的月球建筑材料. 这种方法可以制造出强大,多孔的材料,非常适合在月球上建造基础设施.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太空工程 太空工程
- 地质地质地质地质地质地
背景情况:
- 月球探测需要在现场利用基础设施的资源.
- 在长期任务中,从月球 regolith 开发强大的建筑材料至关重要.
研究的目的:
- 通过微波真空加热,研究生产高强度材料的可行性.
- 为了了解月球建筑应用在这些条件下的材料转化动态.
主要方法:
- 在高真空 (10−3Pa) 下微波加热基岩石模拟剂 (FJS-1).
- 在加热过程中监测真空压力和分析演化化合物.
- 在微波真空加热过程中对电介质性能进行现场测量.
- 材料性能的表征,包括压力强度.
主要成果:
- 由于酸盐热解,在1000°C以上发生了剧烈的脱气和孔隙形成 (数百微米).
- 磁石相的偏好形成显著改变了微波吸收能力.
- 介电性质在100°C和1000°C之间增加了一个数量级.
- 一个多步骤的温度配置文件产生了一个强大的产品,65MPa的压力强度,没有预处理.
结论:
- 微波真空加热是一种可行的方法,可以从月球石质中生产高性能建筑材料.
- 观察到的独特的热和介电性质是材料转换的关键.
- 这种方法为月球基础设施发展提供了有希望的解决方案,克服了传统方法的局限性.
