微重力实验环境

微重力环境是特定的物理场环境，欲利用它进行各种科学实验，离不开航天技术．文章首先介绍了微重力、微重力环境及其价值等方面的物理概念；继之介绍产生和利用这种环境的技术方法．力图为关心物理学和航天事业发展的读者，提供微重力实验环境的初步知识．     

微重力环境利用

文章阐述了微重力条件下的流体物理基本现象的研究,包括流体和体积输运,扩散与质量输运,毛细与润湿、固化、成核与过冷、临界现象以及学科的相关性。继之,简要介绍了微重力实际应用,包括：太空材料加工,各咱晶体生长,金属与合金、复合材料、玻璃等加工工艺;燃烧与微重力问题;生命科学中微重力利用问题（另文发表）。其间,顺便讨论了航天技术发展对微重力科学的推进与限制,针对我国卫星应用这个课题,以理论联系实际的方法进行分析评价。该文是对《微重力实验环境》一文（见１９９８年第７期《物理》）的补充。     

微重力环境下蜡烛火焰与油滴沉降的实验研究

搭建了短时微重力实验系统,对微重力条件下蜡烛火焰与油滴沉降进行了实验观测,帮助学生理解微重力环境下的物理规律与实验现象.     

微重力科学和应用

微重力科学是研究微重力环境中流体介质运动规律的一门新兴学科，它包括微重力流体科学、空间材料科学和空间生物技术三个主委部分．在微重力环境中，浮力驱动的对流极大地减弱，沉淀几乎消失，流体内部的静压梯度接近于零，由此而发展了无容器过程．理解和利用这些过程就可以充分开发微重力资源，可以进行地面实验室难于进行的基础科学研究以及生产昂贵的药物和材料．空间站和空间平台的建立为微重力研究提供了理想的实验条件．     

国家微重力实验室介绍

微重力科学是当前空间科学的前沿领域，主要研究微重力环境下的流体物理、物理化学、材料科学及生物科学和技术．微重力科学的发展将促进自然科学某些领域取得突破性的进展，并为空间技术的商业化应用奠定一定的基础．为了适应我国航天事业发展，由国防科工委和中国科学院共同投资建立了国家微重力实验室，这是国家高技术研究发展计划航天领域专家委员会的一个重大的应用基础性建设项目．文章简要介绍了国家微重力实验室的研究方向、组织结构和有关实验室的情况．     

微重力环境下液体表面张力的实验观察与研究

在微重力环境中,重力的作用几乎消失,液体的表面张力起主导作用,微重力下液体的流动特性和平衡界面也会产生显著变化．为了使学生们能更真切、更直观地观察到微重力下的奇妙现象,我们搭建了短时微重力系统并开展了一些实验演示与观测研究．通过微重力系统模拟微重力环境,可以清楚地观察到液体表面的变化,更有助于同学们深入了解微重力下的物理规律和实验现象,对于激发同学们认识和发现新的规律和总结新的定律具有重要意义．     

微重力环境下油滴沉降实验观察与分析

微重力条件下,物体的重力影响几乎消失,这时液体的流动特性会发生不同于重力作用下的变化.为了形象地观察到这个变化过程,根据微重力原理建立了一个短时微重力实验系统.在其模拟的微重力环境下,观测到油滴下降时的形状与速度变化.通过观察该实验,提高了学生的观察能力及总结物理实验规律的能力.     

气球微重力实验系统研制成功

气球微重力实验系统研制成功微重力科学是随着空间技术的飞速发展而诞生的交叉学科，它是一门以实验为主的科学，通过实验可以比较可靠地弄清在微重力条件下各种物理现象的机理。在微重力环境下研究诸多物理现象的机理，需要有相应的产生微重力环境的手段，包括落塔（落管...     

窄通道内热厚材料表面火焰传播的实验研究

利用高度为14 mm的水平窄通道对微重力条件下聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚乙烯(PE)塑料材料表面的火焰传播进行了地面实验模拟研究。在环境气体氧气浓度为30%和50%、低速气流速度小于15 cm/s的实验条件下,实验测量了窄通道内材料表面火焰传播速度随气流速度的变化,它们与微重力下热厚材料火焰传播速度的理论预测结果符合得相当好。分析认为,窄通道能够有效地限制浮力对流,提高燃料表面固相热辐射在火焰传播中的相对作用,从而提供模拟微重力下热厚材料表面火焰传播特性的实验环境。     

声悬浮技术的发展及应用

<正>一、引言在过去半个世纪中,空间技术的发展日新月异。人们先后实现了人造卫星的发射,太空漫步和空间站的建立。空间环境与地面条件有着显著的不同,其主要特征有微重力、无容器、超高真空和宇宙射线等。如何利用空间环境进行科学研究和材料制备成为国际热点课题。美国、俄罗斯、欧盟、中国和     

α—碘酸锂晶体的空间生长

文章报道了三次α－碘酸锂晶体空间生长实验．该实验是在我国返回式科学技术探测卫星上完成的．为研究空间微重力环境对于晶体生长和物性的影响，应用Ｘ射线衍射、Ｘ射线形貌、Ｘ射线荧光分析、光学透过率和介电测量等技术，对在微重力和常重力条件下生长的晶体结构、完整性、杂质分布以及介电常数等参数进行了研究．研究结果表明：微重力条件下，晶体中β－碘酸锂的含量比地面低；微重力对α－碘酸锂的晶体形态和结构没有影响；微重力条件下生长的晶体的完美性优于地面晶体；微重力环境使碘酸锂晶体的介电常数增高     

不同重力环境下辐射加热材料表面着火特性分析

研究外界辐射加热下，不同重力环境中热薄燃料的着火特性．探讨了重力、环境氧浓度、环境压力及外界辐射强度对着火的影响．结果表明，随着重力的变化，存在不同的着火机制．在微重力和在高的环境氧浓度中，材料的着火延迟时间变短．压力减小，着火延迟时间增大．随着辐射强度的增大，着火延迟时间变小．     

TiC和AlN材料制备中的重力行为研究(Ⅱ)

利用化学炉,在不同重力水平下燃烧合成了一系列TiC材料,并研究了不同重力水平对TiC显 微结构的影响.结果表明,失重与重力条件下制备的材料显微结构不同,失重条件下,材料 具有更细的孔径和更加均匀的气孔分布. 关键词： 微重力 化学炉 TiC     

空间环境颗粒物质运动行为的研究

颗粒体系是一种动力学特性未被很好理解的新类型凝聚态物质。对微重力环境下颗粒物质运动行为的研究不论在基础物理或太空探测中都具有重大意义。文章回顾了过去10年来国内外在无重力环境中以振动作为驱动源的颗粒物质运动空间实验研究所取得的进展,并展望了颗粒物质运动的物理规律的研究前景。     

微重力科学进展

微重力科学是研究重力极大地减小的一种极端环境中的流体科学，材料科学，生物科学和技术，以及物理学若干基础问题的新兴学科，近年来，由于地面研究的加强，空间实验的增加以及实验定量化水平的提高，微重力研究取得了很好的进展。     

空间的物理学

近些年来,在微重力环境中进行基础物理研究涉及到许多重大的基础物理课题,引起了国际理论物理界的关注,并被称为空间的基础物理学;进而,各国的空间局逐渐将微讲重力科学称之为空间的物理学,但空间的物理学并没有改变微重力科学的基本内容.随着国际空间站逐渐组装完成,空间站成员国正抓紧安排计划中的微重力科学实验项目,预计会在2016年以前取得一批重大成果.另一方面,需要在专门卫星上进行的引力理论和广义相对论验证实验,也在安排之中.在美国进行GP-B卫星计划后,探测引力波的LISA计划受到广泛的关注.空间的物理学将在促进重大学术成果和开拓新的技术发展两方面不断取得进展.     

TiC和AlN材料制备中的重力行为研究(Ⅰ)

为了研究失重环境对液相烧结AlN复合材料的影响,在抛物线飞行飞机上,以碳钛燃烧反应 形成的高温作为实验热源,进行了失重实验和AlN复合材料、TiC材料制备中重力行为研究. 利用抛物线飞行时产生的不同重力环境,研究了不同重力水平对碳钛燃烧反应的影响.研究 结果显示,重力水平的差异导致燃烧温度不同,样品的不同取向下重力对燃烧反应的影响不同. 关键词： 微重力 化学炉 TiC     

微重力下凝结和沸腾着的汽泡周围流场

1引言尽管对沸腾换热已有大量的研究，但对沸腾过程中驱动汽泡外流动的机理仍没有透彻理解，通常认为，汽泡外流动是由液体自然对流引起的。但是，近来的微重力实验表明［‘］；在没有自然对流的微重力场中，沸腾换热同样很剧烈。为了弄清正常重力和微重力环境中驱动换热的机理，很有必要作进一步的研究。本文数值分析了微重力环境下驱动壁面汽泡周围液体流动的基本机理，深入分析了Marangoni效应的影响，同时考虑表面凝结和蒸发过程的作用。2理论模型汽泡外流动可由二维层流N－S方程及烙方程来描述，流动是由Marangoni边界条件驱动，该条…     

强磁场下的科学研究

文章介绍了强磁场在半导体物理、低维物理、高温超导体、重费米子、磁学、原子分子物理、化学、有机化合物、材料科学、微重力、核磁共振等领域中的重要作用.     

空间材料科学的前沿学科——微重力晶体生长

 一、微重力晶体生长环境人类为了自身的生存,希望有一天能走出地球,从外层空间索取他们赖以生存的部分或全部资源.作为人类走向外层空间的第一步,当然是利用近地空间资源.而微重力资源则是首先受到重视和研究的近地空间资源之一。人们对空间晶体生长的研究,经历了从零重力到微重力的认识阶段.在60年代末到70年代初期,材料科学家们认为天空实验室内的晶体生长过程应是零重力场下的固-液界面反应过程,但一系列空间晶体生长实验表明:由于实验系统运动状态的不稳定,空间晶体生长环境仍然存在重力(g).