المعدن السائل: تقنية فعالة لتبديد الحرارة في المحطات الفضائية

في 18 أغسطس 2023، عقد المكتب الصيني لهندسة الفضاء المأهول إحاطة حول تطبيق وتطوير هندسة الفضاء المأهول في الفضاء. حظي أول اختبار لإدارة الحرارة الفضائية للمعادن السائلة في المدار، باعتباره أحد تجارب تكنولوجيا الطيران الحديثة التي أجريت على المحطة الفضائية، باهتمام واسع النطاق.

تم تطوير جهاز اختبار الإدارة الحرارية للمعادن السائلة في مجال اختبار تكنولوجيا الفضاء من قبل معهد تكنولوجيا الفيزياء والكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم وتم تركيبه في خزانة الاختبار الأساسية الفضائية لوحدة منغتيان التجريبية بالمحطة الفضائية. تم استخدام المعدن القائم على البزموت ذو نقطة انصهار منخفضة وسلامة بيولوجية عالية وخصائص كيميائية مستقرة لإجراء البحث المميز والتحقق التجريبي من تبديد حرارة التدفق وتكنولوجيا التحكم في درجة حرارة تغير الطور في بيئة الجاذبية الصغرى الفضائية.

المعدن السائل هو معدن سائل غير متبلور وقابل للتدفق، وهو مصطلح جماعي لسلسلة من المعادن ذات درجة انصهار منخفضة ومواد السبائك. وهو سائل في درجة حرارة الغرفة أو درجات حرارة التسخين المنخفضة ويتمتع بالسيولة. لديها موصلية قوية، موصلية حرارية عالية، لزوجة منخفضة، ونطاق واسع لدرجة حرارة السائل.

مع التطور المستمر لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، وتكنولوجيا الواقع الافتراضي، وتكنولوجيا معالجة الصور عالية الإنتاجية، تستمر كثافة الطاقة للمعدات الكهربائية مع هذه الوظائف في الزيادة استجابة لاحتياجات التحكم الحراري الهندسي للأجهزة الإلكترونية ذات التدفق الحراري العالي، مثل التسخين المستمر أو التسخين المتقطع ذو الحمل العالي. لضمان أداء عمل المكونات الكهربائية في ظل ظروف الحمل العالي، يجب اعتماد تقنية تبديد الحرارة أكثر كفاءة وإيجازًا وموثوقية، وتعد تقنية تبديد الحرارة من المعدن السائل بمثابة اختبار تجريبي تم إجراؤه استجابة لهذا الطلب الصناعي، ومن المتوقع أن تلعب دورا هاما في مجالات متعددة.