Космонавтам, действующим на борту Интернациональной космической станции (МКС) в быстром поры доведется временами облекать сварочные защитные очки для того, чтоб предохранить близкие глаза от броского света сплава, расплавленного в недрах новейшей научной агрегата. Эта научная агрегат, тот или иной именуется Materials Science Laboratory-Electromagnetic Levitator (MSL-EML), будет доставлена на космическую станцию грузовым космическим кораблем Евро космического агентства (ЕКА) Automated Transfer Vehicle 5 (ATV-5) "Georges Lemaitre", старт тот или другой намечен на июнь этого года. Главной задачей, тот или иной будет решаться с помощью агрегата MSL-EML, станет исследование действий плавления металлов и трудных сплавов в договорах нулевой гравитации.
Большая часть металлов и сплавов обладают микрокристаллическую структуру, размахи тот или другой зависят от режимов плавления и остывания расплава, и от масштабов тот или другой впрямую зависят мех-ские характеристики мат-ла. В качестве понятного целым образца можнож привести процесс закаливания лезвия ножика, иногда сплав разогревается до температуры свечения красноватым цветом и далее погружается в воду либо особый раствор. Резкое и стремительное остывание изменяет кристаллическую микроструктуру замерзли, мастеря ее наиболее жесткой и способной хранить долгое период остроту граней.
Пример будто довольно элементарным, на сами процессы, происходящие при всем этом, очень трудны. Но еще больше трудные процессы происходят, иногда расплавленный сплав заливают в литьевую форму. Различия температуры ингредиентов формы, сплава и его частоты приводят к происхождению конвекционных потоков из-за тот или иной получившаяся отливка обладает неоднородную структуру. Происходящие в расплавленном сплаве процессы малоизученны, потому до этого времени литье из сплава наиболее подсказывает некоторый вид искусства, ежели технологию.
Литье в невесомости либо в договорах микрогравитации приходит один-одинехонек из методов недопустить неоднородности сплава при литье. В неимение гравитации не возникает никаких конвекционных потоков, содействующих неравномерному распределению тепла снутри отливки. Не считая этого, при литье в невесомости нет необходимости в применении обычных литьевых форм, расплавленный сплав может удерживаться и формоваться с помощью магнитных полей. Это, также, вполне исключает загрязнение сплава компонентами из мат-ла формы.
К раскаянию, на Свету чрезвычайно трудно приобрести невесомость. Снутри самолета, парящего по параболической линии движения, невесомость возникает максимум на 20 секунд поры, что недостаточно даже для проведения наиболее-наименее суровых исследований. И на данный момент единственным площадью, где непрерывно живет невесомость, приходит космическая станция.
Агрегат MSL-EML, вес тот или другой сочиняет 360 килограмм, водилась сделана компанией Airbus Defence and Space при содействии профессионалов ЕКА и Германского космического агентства DLR. Агрегат будет найдена в отсеке лаборатории Columbus Laboratory и она состоит из высокотемпературной камеры снутри тот или другой в вакууме либо в газовой атмосфере будут расплавляться эталоны металлов либо сплавов. Эти эталоны будут удерживаться с подмогою магнитного поля, а нагрев будет производиться с помощью индукционной катушки. Все, происходящее с эталонами, будет фиксироваться с помощью обыкновенной цифровой камеры, скоростной камеры, способной снимать со скоростью 30 тыщ кадров в секунду, а для контроля температуры образчика там найден пирометр.
Во период употребления в камеру агрегата MSL-EML будет помещен один-одинешенек из 18 образчиков веществ, посреди тот или иной многообразные облики алюминия, меди, железных и никелевых сплавов. Магнитное поле будет удерживать эталоны в центре камеры, не дозволяя их контакта со стенами, а индуктор сумеет разогреть эти эталоны до температуры в 2 тыщи градусов по шкале Цельсия.
Варьируя обстоятельства нагрева и остывания, ученые будут определять комплекты генеральных причин, влияющих на характеристики окончательного мат-ла. Камеры и датчики будут создавать запись целых действий, происходящих в причины плавления и остывания мат-ла образчиков во целых компонентах. Все обработанные эталоны будут высланы на Мир для последующего их анализа, тот или другой дозволит выявить различия и совпадения практических результатов с плодами бессчетных компьютерных моделирований.
Результаты исследований, сделанных с помощью агрегата MSL-EML, будут располагать девственно практическое употребление. На их базе будут разработаны новейшие технологии высокотемпературной обработки и литья, с помощью тот или иной на Свету можнож будет создавать взрослые числа неких неповторимых металлов и сплавов, крошечные числа тот или иной можнож имелось приобрести ранее только лишь в космосе.