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空间电力推进 (EP) 技术的推力致密化对于实现未来雄心勃勃的太空任务和探索（例如载人火星任务）必不可少。EP 致密化主要受限于推进器材料承受极端等离子体条件的能力。本研究调查了最大化电流增强的相互关联的动力学、随后的溅射和电弧腐蚀挑战，以及一类有前途的新型先进材料——体积复合材料 (VCM) 对空间电力推进系统的影响。与标准材料相比，VCM 表现出增强的管理高水平等离子体能量和电流的能力，这主要归功于几何捕获和等离子体注入等原理的综合优势。研究了 VCM 中的能量管理和溅射剂传输机制，以深入了解最佳 VCM 几何形状，并探索利用先进增材制造方法的潜力。还通过耦合计算和实验分析确定了 VCM 电弧响应和有利的升华腐蚀特性。这一发现强调了 VCM 具有彻底改变与 EP 相关的面向等离子体应用的材料设计的潜力，为更耐用、更高效的推进系统铺平了道路。
通过体积复杂材料实现空间电力推进系统的推力致密化
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