中国空间站高温材料科学研究进展

罗兴宏 1，刘学超 2，潘秀红 2，杨晓光 3，曹崇德 4，张兴旺 3，尹志岗 3，吴金良 3，汤明辉 5，董持衡 5，王栋樑 5，张现平 5，马衍伟 5，金敏 6，韩琳 7，越方禹 8，张桂圆 1，李洋 1，杨健 9，张佼 9，孙宝德 9（1.中国科学院金属研究所；2.中国科学院上海硅酸盐研究所；3.中国科学院半导体研究所；4.西北工业大学物理科学与技术学院；5.中国科学院电工研究所；6.上海电机学院材料学院；7.山东大学海洋研究院；8.华东师范大学物理与电子科学学院；9.上海交通大学材料科学与工程学院）

摘要：空间微重力环境能够消除因重力所引发的浮力对流、器壁效应等干扰因素，为材料科学研究提供了独特的实验条件。为探究空间环境下材料制备的新规律，研发在地面难以获取的高性能新材料，回顾了自2022 年中国空间站梦天实验舱高温材料科学实验柜入轨以来，利用该实验柜开展的19 项空间材料科学实验的整体进展情况。同时，着重介绍了拓扑超导单晶制备、多元半导体合金生长、柔性半导体晶体制备、铁基超导材料制造、铝硅合金凝固、杂质偏析机理研究6 项代表性项目的研究成果。研究显示，微重力环境能够有效促进材料组分均匀性、晶体完整性、结晶质量以及掺杂浓度等方面的提升，进而改善材料性能，相关成果为空间材料科学研究及未来的空间原位制造提供了重要的实验依据和理论支撑。

关键词：中国空间站；微重力；高温材料科学实验柜；空间材料科学