Реал

Реал

Шифр эксперимента: Реал
Направление НПИ: 1. Физико-химические процессы и материалы в условиях космоса
Секция КНТС: Космическое материаловедение
Наименование эксперимента: Реология алюминиевых расплавов в условиях микрогравитации
Цель эксперимента:

Получение экспериментальных данных для изучения реологических свойств алюминиевых расплавов и протекающих в них физико-химических процессов при  кристаллизации в условиях микрогравитации и сравнения с данными наземных испытаний

Описание эксперимента: Поведение жидкостей в условиях микрогравитации значительно отличается от наблюдаемогов наземных условиях, при которых естественная конвекция в многофазной системе обусловлена архимедовой силой, зависящей от плотности фаз. Это приводит к ускоренной динамике движения свободных поверхностей раздела фаз, при которой многофазная система достаточно быстро достигает равновесной конфигурации. Актуальность ЦР связана с широким использованием алюминиевых сплавов в машиностроительной и радиоэлектронной промышленности. Для металлургического соединения деталей из этих сплавов применяются электродуговая и электроннолучевая виды сварки, пайка, сварка трением. Таким образом, изучение физических явлений в алюминиевых расплавах является практически важным, поскольку полученные данные служат основой для совершенствования существующих технологий и разработки на их основе новых технологий.
Новизна эксперимента: Новизна ЦР заключается в разработке фундаментального и научно-технического заделов для улучшения технологий металлургического соединения алюминиевых деталей. Исследования будут выполнены на высоком научном уровне с публикацией результатов в ведущих международных изданиях. Исследования проводятся впервые.
Научная аппаратура:

ЦР проводится в рамках проекта BRAINS (Brazing of Al alloys in Space – "Физико-химические процессы при пайке Al сплавов в космосе") на американском сегменте МКС в модуле Destiny (АС МКС) на научной аппаратуре SUBSA (Solidification Using a Baffle in Sealed Ampoules – "Изучение кристаллизации с использованием картриджа с запаянными тиглями"). Для проведения ЦР НА SUBSA будет установлена в перчаточный бокс MSG (Microgravity Science Glovebox). При проведении ЦР используется следующее оборудование:

-          - градиентная печь SUBSA, предназначенная для нагревания образцов в условиях контролируемого температурного градиента, временной выдержки образцов при заданной температуре и последующего охлаждения. Печь состоит из камеры нагрева, нагревательных элементов, картриджа с образцами, термопар, видеокамеры;

-          - блок управления и обработки сопроводительных данных предназначенный для подключения к системе энергоснабжения АС МКС, управления ЦР в автоматическом режиме согласно заложенной программе, обработки и передачи СД по каналам телеметрии.

Доставка научной аппаратуры выполняется транспортными кораблями НАСА:

-          исследуемые образцы доставляются на корабле NG-14,

градиентная печь SUBSA - на корабле SpX-21.
Ожидаемые результаты:

Результатами ЦР являются исследуемые образцы и следующая информация, полученная при выполнении целевой работы:

-          данные измерений температуры в градиентной зоне печи термопарами, входящими в состав НА и подключенными к блоку телеметрического управления для регистрации термограммы процесса в режиме реального времени;

-          данные измерений потребленной мощности нагревателя ГП;

-          данные измерений давления в камере;

-          данные измерений времени выдержки картриджа с образцами при максимальной температуре;

-          изображения собранных образцов и ампул после изъятия из ГП;

-          микроструктура образцов с использованием электронных и рентгеновских пучков;

макроструктура материала внутри паяемых зон.
Состояние эксперимента: Реализуется
Организация постановщик: АО "ЦНИИмаш"
Последнее обновление: 09.09.2021