液橋熱毛細對流實驗箱是為開展液橋熱毛細對流實驗而研製的實驗儀器，將進行中國第一次微重力條件下的液橋熱毛細對流實驗。
液橋熱毛細對流實驗箱於2016年9月隨天宮二號空間實驗室發射升空。
基本介紹
- 中文名：液橋熱毛細對流實驗箱
- 外文名：Liquid bridge thermo capillary convection experiment box
- 重量：13kg
- 研製單位：中國科學院力學研究所
研究背景,研究意義,研製單位,
研究背景
液橋是連線著兩個固體表面之間的一段小液柱。由於氣液界面之間存在著表面張力，使得液橋的液體表面仿佛有一層很薄的彈性薄膜。正是這樣一層虛擬的薄膜，使得液橋的表面形貌得以維持，而不會垮塌。
由於表面張力很弱，所以在正常重力環境下形成的液橋尺寸很小（通常只有幾毫米），超過這個尺寸，液橋將無法平衡其重力而垮塌，而利用太空的微重力環境，可以建立起很大尺寸的液橋。
研究意義
利用液橋熱毛細對流實驗箱可以開展液橋熱毛細對流實驗，進而科學控制晶體的生長過程。
在空間微重力環境下，浮力對流消失，熱毛細流動開始主導自然對流。由於地面浮力效應的掩蓋，熱毛細效應曾經一度被忽視。科學家們曾經以為，“只要沒有重力，對流就會消失”。
但是在國際空間站和探空火箭上等微重力環境下開展晶體生長實驗，得到的晶體與地面類似，同樣有條紋缺陷。最後，科學家發現，在微重力環境下，自然對流並沒有消失。雖然浮力對流消失了，但是在地面上作用不明顯的熱毛細對流會在微重力環境下干擾晶體的生長，產生條帶缺陷。而且，當溫差超過臨界條件時，這種熱毛細流動還會進入一種振盪流的狀態，可以表現為溫度的振盪，從而進一步干擾晶體的生長。
通過太空和地面的對比實驗，人們發現，即使在地面，熱毛細流動也會導致這種條帶缺陷微觀結構。
為生產出高質量的半導體材料，就要科學控制單晶矽在晶體生長過程中浮力對流和熱毛細對流的影響，而太空特有的微重力環境將使科學家深入剖析熱毛細對流的真實過程。
研製單位
液橋熱毛細對流實驗箱由中國科學院力學研究所國家微重力重點實驗室研製。
