太空实验的手套箱有哪些用途？

1．空进行科学实验，不能只依靠机器人和采用地面遥控的方法来完成，很多实验是要航天员亲自作为被试者或者 *** 作人员来完成的，航天员在进行太空实验时需要一些实验设备，其中应用最广泛、最重要的是手套箱。

2．地面上进行科学研究的人来说，手套箱并不是一种陌生的设备，它是一种双手可在里面进行 *** 作的密封铝盒。最初，这种设备是在医学研究中使用的，是医学研究人员在进行实验时用来防止病毒感染自己的用具。之后，它的品种越来越多，用途也越来越广，广泛适用于军工、航空、核工、医疗等领域。

3．空进行实验为什么要用手套箱呢？这是因为航天员的太空实验是在一种微重力环境下进行的，这种环境带来很多问题。设想一下，如果在太空进行液体实验，这些液体绝不会像在地面那样老老实实地待在实验容器里，稍碰它们一下，它们就会从容器里“逃”出来，在空中乱跑乱窜，弄得满屋子都是液滴，影响了航天员的呼吸，更可怕的是如果这些液滴中含有危害人体的细菌或微生物，首当其冲的被害者将是航天员。同时，一些液体还会躲到设备里，慢慢地腐蚀设备，这犹如埋下了一颗定时炸d，不知道什么时候就会“爆炸”。又如，在进行气体或产生烟雾的实验时，航天员不能像在地面那样随便打开靠近他们的窗口，让新鲜空气流进来。航天器的座舱是一个密闭系统，如果打开舱口，破坏了座舱的密闭性，航天员马上暴露到太空的真空环境下，后果不堪设想。总之，太空实验时产生的漂浮污染物会危及船员和航天器本身，科学家的首要任务是解决这些问题，而不是让航天员离开空间站，于是科学家就想到将手套箱搬上天。

4．套箱进行太空实验还有另一个原因。太空中进行的很多实验都需要在密闭环境下进行，如果每个实验都研制各自所需的密闭系统，可以想象一下，那要花费多少研制和发射设备的费用呀！即使研制出来，航天飞机或空间站上也放不下。手套箱的用途是非常广的，使用一个手套箱就可以进行各种医学、生物学、物理学、材料学等实验。这样，科学家在设计不同太空实验时，就不必再研制自己实验的密闭系统和动力系统，使用航天器中的共用手套箱就可以了。同时，所得的实验数据可以通过连接到手套箱的航天器数据系统下传。这样，一项太空实验的花费就会大大降低。

5．科学研究领域中，空间站的手套箱就像一个刚出炉的“热饽饽”，受到各国科学家的青睐，很多国家和研究所的科学家们纷纷提出申请，想在上面进行实验。目前，国际空间站的手套箱将进行五个微重力领域的研究：生物技术、燃烧科学、流体物理学、基础物理学和材料科学。手套箱今后的应用前途是光明的，例如可以进行铁磁流体的研究，这些流体可作为外科医生的“纳米佣工”，在人体内通过加热来消灭肿瘤；可以进行各种材料科学的研究，为火星探险提供新材料；进行精确的晶体凝固过程实验，为新一代高性能半导体的产生铺平道路。总之，太空实验将解决很多人们未知的问题，这些结果的获得也要归功于手套箱。

首先可以肯定的是

它们都是用来为特殊实验提供特殊实验环境的

以天宫实验室的无容器实验柜为例~ 通常熔炼物质都需要使用容器承载熔体，往往会引入杂质，在熔体凝固过程中，会受器壁影响，生长出复杂的微观组织形态。

“无容器”顾名思义，就是不用容器承载，使实验样品在悬浮的状态下实现熔炼的过程，能够抑制异质形核，获得深过冷。空间的“无容器”实验样品还能消除地面重力引起的熔体形变和熔体密度分层，利于亚稳态材料和新型功能材料的开发制备。（网络资料）

而相对于这种“太空实验柜”，实验室手套箱对于的作用也很大~首先先要弄清实验室手套箱的基本原理：

手套箱将高纯惰性气体充入箱体内，并循环过滤掉其中的水、氧、有机气体等物质的实验室设备。也称真空手套箱、惰性气体保护箱等。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境。如锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、钎焊、材料合成、OLED、MOCVD等，也包括生物方面应用，如厌氧菌培养、细胞低氧培养等。

而真空手套箱的功能要更多：

真空手套箱是一种可以对主箱体进行抽真空的惰性气体保护箱，箱体真空度满足 -1bar，可快速抽空箱体内的空气，该系统由主箱体、过渡舱、控制单元、净化单元等组成，配置有净化系统真空手套箱可满足H2O和O2 0.1ppm，适用于大部分行业应用 *** 作。 系统由最高质量的部件组成。 标准尺寸包括包括 800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm 几种。还会根据不同的需求有其它的特殊大尺寸。

但手套箱和太空实验柜也有类似的地方，就是都应用在了很多领域：

锂电领域

手套箱在锂离子电池超级电容试验、生产、运输、使用过程中存在的安全问题：

1.安全就是要了解材料(纯净物)或其成份(混合物)是否易燃、是否易爆、是否易反应、是否致病、是否剧毒、是否放射性、是否腐蚀性、是否易污染环境等等。

2.运输者(可能泄漏)， *** 作工人(可能接触)，最终产品用户(使用安全)，当然还有环保方面

安全问题的解决办法：

1.锂离子电池的安全问题的解决，主要在试验和生产过程中。

2.由于锂金属对水气及氧气具有极高的氧化性，因此，对于发展锂离子高分子电池基本条件、设备的要.求非常严格，不论在先前测试或组装，都必须在水、氧值浓度极低的B环境下进行，例如手套箱水、氧值浓度小于1PPM。

在锂电池的制造过程中，水是最大的敌人。水可能会使电解液发生分解，影响电池的性能。水还会和正负极材料发生反应，所以在电池注液时要求在水分含量很低的手套箱中进行，注液完毕封口后才能从手套箱内取出。

（锂电池自动生产线）

焊接领域

手套箱在焊接机多用在一些专业的行业中，例如：军工、航天航空、行业。可在无水无氧环境下焊接不锈钢、可伐合金、铝、铜等各种金属合金。可用于微波器件、RF封装 、T/R组件、心脏起搏器、传感器、锂电池、其他微焊接等

（半导体焊接手套箱）

（激光焊接手套箱）

手套箱焊接机性能特点

1、保证设备质量和设备运行稳定性。

2、底板结构。结构致密、抗压强度好。

3、高精度工作台，高品质手套箱，真空密封焊接。

4、视觉定位,智能焊接,可定位跟踪焊接，保证焊接质量

5、焊缝平整、细致、密封。

OLED领域

手套箱在有机发光OLED，即有机发光二极管（OrganicLight-Emitting Diode），是一种全新的显示技术。与LCD相比，可视角度宽（大于170 ）、响应时间快（LCD的千分之一）、低温特性好（在零下40度正常显示）、低功耗等优点，被业界广泛看好成为下一代显示技术，现在已广泛应用于车载显示器、手机显示屏等等。并且随着OLED技术发展，白光OLED在照明领域也开始崭露头角，尤其在城市照明、广告牌等行业被寄予非常高期望。

通常所说OLED其实包含小分子OLED和高分子OLED（也称PLED）两种。小分子OLED和高分子OLED的差异主要表现在器件的制备工艺不同：小分子器件主要采用真空热蒸发成膜工艺，高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷成膜工艺。

OLED器件的制备工艺大致包括：ITO玻璃清洗 光刻 再清洗 前处理 真空蒸镀有机层 真空蒸镀背电极 真空蒸镀保护层 封装 切割 测试 模块组装 产品检验等十几道工序，其中关键的工艺如下：

（1）ITO玻璃的洗净及表面处理

ITO作为阳极其表面状态直接影响空穴的注入和与有机薄膜层间的界面电子状态及有机材料的成膜性。如果ITO表面不清洁，其表面自由能变小，会导致蒸镀在上面的材料发生凝聚、成膜不均匀。所以ITO玻璃表面必须经过清洗、UV－O3或等离子等表面处理才能使用。并且对ITO玻璃表面进行处理一定要在干燥或真空环境中进行，处理过的ITO玻璃不能在空气中放置太久，否则ITO表面就会失去活性。

（2）真空热蒸发镀膜工艺

OLED器件需要在高真空腔室中蒸镀多层有机薄膜和金属电极，薄膜的质量关系到器件质量和寿命。在有机真空腔室中设有多个放置有机材料的蒸发舟，加热蒸发舟蒸镀有机材料；在金属真空腔室中设有多个放置金属电极的蒸发舟，金属蒸发舟常采用钼、钽和钨等材料制作，电极材料有Mg/Ag、Mg:Ag/Ag、Li/Al、 LiF /Al等，通常是使用低功函数的活泼金属。ITO玻璃基板放置在可加热的旋转样品托架上，其下面放置的金属掩膜板控制蒸镀图案，并利用石英晶体振荡器来控制膜厚。

（3）器件封装工艺

真空蒸镀的有机薄膜及金属薄膜遇水和空气后会立即氧化，使器件性能迅速下降，因此要避免与空气和水接触。所以OLED的封装一定要在无水无氧的惰性气氛中完成。封装材料包括粘合剂和覆盖材料，粘合剂常使用紫外固化环氧胶，覆盖材料则多采用玻璃封盖，在封盖内加装干燥剂来吸附残留的水分。

为了使OLED器件达到实用要求，即使用寿命大于10000h，存储寿命超过50000h，器件封装的水汽渗透率要小于5 10-6g﹒m-2／d，氧气渗透率要小于10-3cc·m-2／d（一般玻璃衬底对水氧的渗透率为10-12g﹒m-2／d），因此对封装环境中的水氧有着非常高的要求。传统的OLED器件封装是用环氧树脂胶将一个玻璃盖板粘接在做好有机功能层及电极层的ITO基板上，从而在ITO基板和玻璃盖板之间形成了一个密闭罩子，把器件和空气中的水、氧隔开。为保证罩子里（即器件内部）没有水氧及整个过程都不与水氧接触，所以整个封装过程都在惰性气氛手套箱内完成。

在OLED的生产流程中全部在无尘洁净室中完成，其中镀膜工艺需要真空环境，封装工艺需要无水无氧环境，因此在OLED后段封装过程手套箱是必不可少的，也是最至关重要的，尤其是带颗粒净化功能的手套箱，而且与前段最重要的镀膜机是相互紧密连接、配套使用的。

综上所述，虽然实验室手套箱和实验室太空柜的功能不尽相同，但是根源上都是为了进行实验的精密设备，所以，无论是要在太空做实验，还是在实验室做实验，都要准备好这些设备才可以保证实验的安全进行。

ABS塑料材质的

手套箱是一种实验室的设备，主要是在箱体充入惰性气体，方便进行相关实验 *** 作。

应用环境可以用在模拟纯净的环境中，用来开展相关的实验工作，避免被不必要的污染源污染。

半导体可以用在半导体、激光焊接、材料合成等对环境 *** 作要求高的领域。

生物领域可以用在微生物的培养和一些需要无氧环境的科学实验等方面。

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