目前空間材料加工可簡單的分成三部分：功能性材料（包括，半導體、超導、磁性、記憶和紅外敏感材料等），結構材料（包括，難混合金、金屬、泡沫多孔和複合材料等），光學和陶瓷材料（包括，優質玻璃和陶瓷、光導纖維、高絕緣材料等）。

1、晶體和半導體材料：空間站可以生産出結構完整有序、斷位缺陷少，摻雜均勻的半導休。實驗表明，空間加工的單晶、多元晶體和半導體的性能普遍提高。通過區熔法生長的銻化铟晶體的斷位缺陷數量比對照物減少90%。用氣相生長的砸化鍺和碲化鍺比地面生長的這類晶體大6—8倍，且生長速度更快。在空間将镓、銻和硼雜質摻雜在熔融鍺中，均勻度可提高4倍^砷化镓是一種優質半導體材料，它的單晶在地面上雖然也能控制生長，但大直徑高質量的單晶生長仍然很困難，在空間加工砷化镓可以克服地面加工存在的組份過冷起伏、缺陷密度大等缺陷，生長出優良的單晶。

8、光學材料：空間加工可以制造出無氣泡、無條紋、各向同性、折射系數和色散指數均勻、光學性幾乎接近理論值的玻璃。美國在航天飛機第七次飛行中，用聲懸浮方法加工了玻璃樣品。前蘇聯使用禮炮号加工了光導纖維細絲。在空間用高純玻璃可以制造出極細、長度幾乎不受限制的光導纖維，還可以生産出幾百米長的玻璃管。

此外，在微重力環境下，物體的運動規律起了本質的變化，産生了一些特殊的物理現象。利這些物理現象可以産生許多新工藝。

1、皮殼工藝：空間微重力環境下材料的重熔和定向凝固可以提高材料的性能。但是重熔過程往往破材料零件的外形。為了解決這個矛盾提出了皮殼工藝。當一個外形複雜的零件，需要在失重條件下重熔和凝固時，為了保證零件的外形，可以事先在零件的表面上形成一個很薄的層厚度隻要1〜100微米。這樣在重熔過程中，外殼不化而起到定型的作用。這個保護層可以是外加的塗層，也可以在材料表面經過表面處理直接形成。這種工藝特别适合于渦輪葉片、高矯頑力磁性元件和軸承等耐磨零件。采用定向凝固原位生長的共晶合金可以提高葉片使用溫度50〜100°C，若采用皮殼工藝重熔葉片還可以再提高使用溫度。

2、附着鑄造：在微重力條件下，液體可以在能潤濕的固體表面上達到完全潤濕。利用這一原理可以進行附着鑄造。将熔化的材料送到特制模型上或鑄模内，由于熔體的潤濕可以均勻地展布在模型表面的任意處，在整個表面上形成薄層^用反複附着鑄造的方法還可以形成任意層次，多種成份的多層結構。這種方法可以制造闆材、滾珠軸承、複雜形狀的鑄件和精密元件。

3、成形工藝：由于空間加工是處于微重力環境下，因而許多在地面受到重力影響而不能成形的結構都可在空間成形。利用微重力下表面張力、内聚力等的作用，可以制造出橢圓度極小的各種材料的球，極長極細的絲和極薄的各種材料的膜。

4、無容器加工工藝：無容器加工技術可以避免材料在熔煉過程中受到熔爐材料的污染并可使材料過冷。空間站無容器加工，懸浮力隻需地面上的萬分之一，懸浮裝置的主要作用是起控制和維持功能，如定位、輸送、旋轉、攪拌等。

5、電泳工藝：電泳技術是利用外加直流電場，使混合溶液中的各組分向電極方向或不同方向以不同速度運動，使不同組分分離的方法。地面上的電泳主要受自然對流、紊亂渦流、電滲和重力減速的影響，效率低、純度不夠。在微重力下這幾個因素都可以消除。在航天飛機上的試驗表明：空間電泳可以提高分離純度4〜5倍，提高分離速度400〜700倍。目前，這一工藝已被公認為是空間加工中最有經濟效益的項目之一。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!