真空条件下模拟月壤玻璃高温熔体的结构和性能

摘要

月壤的原位利用是制备月球基地建设用建筑材料的重要途径，但月球的高真空环境对月壤高温熔融的影响机制尚不明确。以嫦娥五号探测器采集的月壤为模拟对象，通过熔融淬火工艺制备模拟月壤玻璃，利用真空炉研究其在真空中于不同温度和保温时长高温熔融时的结构与性能变化，探究真空环境下模拟月壤玻璃的熔融机制。结果表明，真空条件下月壤玻璃高温熔融后质量损失仅为0.1%,挥发极少。但是真空环境会影响熔体气氛：熔体中游离氧降低，导致铁化合价转向低价态；玻璃网络体中非桥氧增多，玻璃网络体结构趋于疏松，使得样品密度下降4.21%。

关键词

模拟月壤玻璃 / 高温 / 真空 / 嫦娥五号 / 质量损失率 / 熔融机制

基金资助

国家重点研发计划(2021YFB3701600)