液桥热毛细对流实验箱

液桥是连接在两个固体表面之间的小液柱。

由于气液界面之间的表面张力，液桥的液体表面看起来具有薄的弹性膜。

正是这样一层虚拟薄膜，可以保持液桥的表面不会坍塌。

由于表面张力较弱，在正常重力下形成的液桥的尺寸很小（通常只有几毫米）。

超过这个尺寸，液桥将无法平衡其重力和坍塌，并且可以利用空间的微重力环境建造空间。

大型液体桥。

利用液桥热毛细对流实验箱进行液桥热毛细对流实验，科学控制晶体生长过程。

在空间微重力环境中，浮力对流消失，热毛细流开始主导自然对流。

由于覆盖了地面浮力效应，热毛细管效应一度被忽略。

科学家曾经认为，“只要没有引力，对流就会消失”。

然而，在国际空间站和探空火箭的微重力环境中进行了晶体生长实验。

得到的晶体与地面相似并且具有条纹缺陷。

最后，科学家发现自然对流并未在微重力环境中消失。

尽管浮力对流消失，但热毛细对流在地面上不起作用，会干扰微重力环境中的晶体生长，从而产生带缺陷。

而且，当温差超过临界条件时，热毛细流也进入振荡流状态，这可以表示为温度振荡，从而进一步干扰晶体生长。

通过空间和地面的对比实验，已经发现，即使在地面上，热毛细管流动也会导致这种条带缺陷微结构。

为了生产高质量的半导体材料，有必要科学地控制单晶硅对晶体生长过程中浮力对流和热毛细对流的影响。

空间特定的微重力环境将使科学家能够深入分析热毛细管对流的真实过程。

液桥热毛细对流实验箱由中国科学院力学研究所微重力国家重点实验室开发。