声悬浮技术的发展及应用
-
摘要: 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、中国和日本先后对空间环境下流体力学,生物医学和材料科学等重要方向进行立项和研究。虽然航天技术在过去几十年中得到了迅猛发展,开展空间实验的成本依然昂贵。相对于研究的需求而言,空间实验的机会还十分有限。因此,需要开展空间环境的地面模拟研究,各种实验方法也应运而生。声悬浮可以模拟空间环境中的无容器状态。与其他悬浮方式相比,声悬浮的主要特点是对试样的电磁性能没有特殊要求,悬浮较稳定,容易控制。电磁悬浮要求试样能够导电,静电悬浮则需要对试样的带电量和悬浮电压进行精确控制,气动悬浮横向稳定性较差,光悬浮试样的尺寸通常在150µm以下。