我所研制的新一代磁聚焦型霍尔推力器用

BN基复合陶瓷喷管成功通过空间实验验证

        11月3日，装有我国新一代磁聚焦型霍尔电推力器HEP-100MF的实践十七号卫星，搭载“长征五号”运载火箭在海南文昌卫星发射中心发射成功，实践十七号卫星成功进入预定的地球同步轨道。11月22日，该推力器在地球同步轨道点火成功，标志着磁聚焦型霍尔电推力器在国际上首次实现空间应用。我所自主研发的“抗热震、耐高温离子溅射、且具有优异二次电子发射特性的新型BN基复合陶瓷喷管”作为该推力器的多功能关键高温部件，为该型号霍尔电推力器的成功研制及顺利点火提供了有力保障。

    由我所周玉院士、贾德昌和王玉金教授、副研究员段小明、杨治华，以及博士生田卓、陈磊、蔡德龙等组成的团队，多年来从事多功能航天防热与高温结构用先进陶瓷及其复合材料方面的研究，在国家自然科学基金创新研究群体、国家杰青、自然科学基金等项目的资助下，经过多年潜心研究攻关，揭示了成分、工艺、微观结构与力学、热物理、抗热震、耐离子溅射侵蚀、耐烧蚀性能和耐熔融金属侵蚀性能等之间的内在联系，阐明了高温烧蚀、等离子体溅射侵蚀和熔融金属侵蚀等条件下的损伤机理，突破了氮化硼陶瓷烧结致密化、抗热震、高温力学、二次电子发射与抗溅射、耐烧蚀或耐熔融金属侵蚀性能间相互矛盾的技术难关，开发出具有自主知识产权的防热-承载-透波一体化天线罩(窗)、新型霍尔电推力器喷管、以及薄带连铸侧封板用氮化硼基复合陶瓷材料体系，进而研制出不同型号用天线罩、天线窗盖板、霍尔电推力器喷管、高温力学性能试验机卡具、钢薄带液态连铸连轧用陶瓷侧封板等样件，并通过地面台架试验考核，形成了材料的系列化和多功能防热与高温结构部件的多品种化。该系列陶瓷材料及构件的成功研制，有力地促进了我国新型陶瓷基复合材料在航天、国防与冶金、化工等极端服役环境下的应用，具有重要的军事和社会效益。

此次应用于我国首套磁聚焦霍尔电推力器的BN基复合陶瓷喷管，系由贾德昌教授带领段小明副研究员和博士生田卓等组成的小组研制。之前，团队研制的深空探测地面模拟实验舱用霍尔电推力器陶瓷喷管，10年间已累计运行4000余小时。这次参与空间实验的新型带缓冲腔结构先进BN系陶瓷材料喷管，先前已顺利通过地面振动、冲击、加速度、点火等一系列试验考核，满足设计技术指标要求。该新型BN基复合陶瓷喷管此次空间验证实验的成功，标志着我所研制的系列化霍尔电推力器喷管陶瓷已从材料和样件的研发步入了产品应用新阶段，进一步拓宽了我所多功能航天防热陶瓷材料的应用领域。

另悉，我所已交付的多件用于某型号更大功率霍尔电推力器的喷管产品，将于明年进行空间飞行实验。

新一代磁聚焦型霍尔电推力器陶瓷喷管及霍尔电推力器样机

地面模拟实验舱用的系列化氮化硼基复合陶瓷喷管构件

霍尔电推力器在地面模拟试验舱放电实验中的等离子体羽流