12月2日 ， 嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装工作 。 这其中 ， 月球钻取采样机构中的关键部件——钻杆及其结构件是由中国科学院金属研究所马宗义团队研制的碳化硅颗粒增强铝基复合材料制成 ， 其轻质、高刚度、高强度和耐磨损等特点 ， 满足了嫦娥五号在月球表面苛刻工况下的采样需求 。
据马宗义介绍 ， 嫦娥五号采样机构中搭载的2.5米长深孔钻取式采样器 ， 负责钻入月壤取样并送到上升器中 。 复杂的月壤构成、剧烈的环境温度变化、苛刻的轻量化要求 ， 对钻采机构结构件的重量、强度和耐磨性提出了严苛的要求 ， 其中钻杆要钻入月壤深处 ， 对材料的要求更加苛刻 ， 常规金属材料无法满足制备要求 。
他说 ， 铝基复合材料具有低密度、高强度、高模量、耐磨损等优异特性 ， 是替代钢、钛、铝等传统金属制备钻杆的理想材料 。 然而 ， 传统铝基复合材料强韧性匹配差 ， 其稳定性和可靠性难以满足钻采机构苛刻的工作环境和“万无一失”的质量要求 。
马宗义团队通过研发铝基复合材料大尺寸坯锭及多道次变形加工工艺 ， 研制出高强韧铝基复合材料挤压棒材、锻件和厚壁管材 ， 实现材料性能和稳定性的大幅提升 ， 最终实现减重65% ， 解决了月壤钻杆“无材可用、有材难加工”的难题 ， 为嫦娥五号钻采任务的顺利完成提供了重要支撑 。
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来源：中国青年报
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