冶金不在地上干，为何跑到天上去？太空冶金优势多

空间站是人类建造的太空基地，合理利用空间站可以完成很多在地球表面无法进行的探索和研究。

说到在太空进行的研究实验，很多人第一个想到的可能就是培育太空种子，这的确是空间站的一项功能，但在太空之中，还有很多比培育太空种子更为重要的事情，比如太空冶金。现在世界上各个国家对于太空冶金实验都十分重视，而最早的太空冶金实验可以一直追溯到1969年，当时的联盟6号宇航员在飞船上完成了人类历史上的第一次微重力冶金实验。人类第一次载人航天是在1961年，也就是说在第一次载人航天任务之后8年便展开了太空冶金实验，这充分说明了太空冶金实验的重要性。

我国开展太空冶金实验了吗？

2022年6月5日，神舟十四号飞船发射升空，而神舟飞船此次的一个重要任务就是建设国家天空实验室，而天空实验室又由两个主要功能模块组成，分别是问天实验舱和梦天实验舱，其中梦天实验舱就是从事微重力实验的，而微重力冶金就是微重力实验中非常重要的一个实验部分。冶金，我们都非常熟悉，就是从金属矿石中提取出金属或金属化合物，然后再用特定的加工方法将这些提取出的金属物质加工成各种不同金属材料的过程。冶金毫无疑问是一个国家的工业基础，但是这个活怎么看都没有弄到天上去干的必要，那么天空冶金到底是为了什么呢？

太空与地表最大的差别就在于重力小得几乎可以忽略不计，这在地球表面是很难模拟的。

微重力的环境会使很多物质的属性发生变化，所以普通的种子到太空上转一圈就会变成太空种子。种子在微重力环境下会发生变化，这很好理解，那么微重力环境又是如何影响冶金的呢？在微重力环境下冶金具有很多地表无法比拟的优势，第一个优势就体现在合金的加工上。所谓合金，就是将两种或多种不同的金属物质进行融合，最终形成一种具有金属性质的固体物质。然而不同金属的融合在地球表面会产生一个问题，那就是分层。

不同的金属具有不同的密度，所以在进行融合的时候，密度大的金属就会沉降，而密度低的金属就会上浮，因此最终产生的合金物质内部金属材料的分布往往不够均匀。

不均匀会怎么样呢？会是合金的性能欠佳，但这一问题在微重力环境下就可以轻松解决，由于没有重力的影响，所以合金液体中的各种金属不会因为密度的不同而出现分层，各种金属可以实现充分融合，于是最终产生的合金性能就会得到提升，根据以往的实验，微重力环境下产生的合金是普通合金性能的10倍以上。微重力冶金的另一个优势体现在泡沫金属的生产上。何为泡沫金属呢？就是一种内部含有大量气泡的金属材料，与我们平时所见的塑料泡沫或加气砖有些类似。

泡沫金属如何制造呢？

简单来讲就是将金属熔化为液体，然后向内部充气，这样在金属的内部就会产生大量气泡，然后再让金属快速冷却为固体，这些气泡也就留在了金属内部。与生产合金相同，向金属液体中充入的气泡也会因为浮力的原因而上升，所以最终成型的气泡金属内部的气泡并不是十分均匀，但在太空的微重力环境下就没有这个问题，由于没有重力，所以气泡不会向一个方向移动，充入金属液体内部的气泡能够均匀分布，这样生产出来的气泡金属就拥有很高的质量。此外，在微重力环境下冶金，最终的成品更加纯净而没有杂质。

在地球表面生产的金属为什么会存在杂质呢？

因为高温金属液体总是需要东西来盛装的，尽管通常使用的冶金容器非常稳定，但仍不可避免地会有少量杂质混入金属液体之中。而太空中几乎没有重力，这就意味着金属溶液不需要用容器来盛装，没有了容器，自然也就不会混入杂质，这对于生产特种材料而言是非常重要的。材料是一切产业的基础，而进行太空冶金实验可以极大地推动材料工程的发展，这就是为什么各个国家都十分重视发展微重力冶金并争先进行相关实验的原因。看来，在天上冶金果然要比在地上冶金更具优势。