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千百年来，人类关于材料的生 产和科学实践都是在地球重力场中 进行的。大家知道，大多数材料的 获得，都会经历一个从液态到固态 的凝固过程，如钢铁冶金等。在重 力场中，重力所导致的浮力对流、 沉降及流体静压，都不可避免地对 所制备材料的内部结构产生影响。 比如，有的材料在凝固过程中会分 离成类似水和油两种互不相溶的液 体（难混熔合金的液相分离现象）， 有的则会形成类似水和沙的液固混 合体（如复合材料）。

不同比重的组分，必然导致这 类材料的熔体在凝固过程中发生分 层或偏析现象，难以形成组分均匀 的材料。 此外，重力场还会掩盖表 面张力等次级效应，妨碍人们对于 材料制备、材料加工、材料内部结 构和性能之间关系的准确理解和认 识，不利于建立相关的基础理论， 获得无缺陷的优质高性能材料。由 于在地面上没有办法真正摆脱重力 场作用的影响，这成为长期困扰科 学家的棘手问题。

当载人航天把人 类文明推向太空时，幵启新的科学 认知大门的金钥匙出现了，航天器 中的微重力环境，正好可以让科学 家去揭幵深层次的科学奥秘。 在航天时代，科学家力求通过 微重力环境中的材料科学硏究，审 视已有的科学认知，弥补以往认知 的缺陷，从而提高材料硏究的水 平。 因此，随着航天技术的发展， 当代材料科学硏究的又一个前沿领 域一一空间材料科学应运而生。 。

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