2021年4月29日，中国空间站“天和号”核心舱发射升空， 标志着我国载人航天工程“三步走”战略的胜利实现，为人类开展太空科学实验探索贡献了中国方案。中国空间站充分考虑空间材料科学技术研究的需求和特点，建成了具有国际先进水平的无容器材料实验柜、高温材料科学实验柜和材料舱外暴露实验装置等功能互补的空间材料实验装置系统。

采用静电悬浮的无容器材料实验柜支持开展热力学非平衡条件下的材料相变研究、超高温金属材料热物理性质精确测定、高性能金属材料空间凝固制备过程等多方面科学研究。采用炉体(功率)移动的高温材料科学实验柜支持开展微重力条件下无机非金属材料合成制备、功能晶体生长、多功能梯度材料的设计方法等科学研究。材料舱外暴露实验装置支持开展多种空间应用新材料的服役性能研究，揭示空间环境下材料使役行为和使役性能的特殊规律，为空间应用先进材料的设计研发提供科学依据。

利用上述两类空间材料科学实验装置和出舱实验平台，我国多个材料研究团队自主设计了20个系列50多种新材料实验，在中国空间站成功开展了600多个材料样品的空间科学实验，若干研究已经走到了世界前沿。部分代表性的成果有: 西北工业大学魏炳波院士团队探索了难熔合金空间超常快速凝固机理和亚稳液态合金热物理性质变化规律，研究体系涵盖了钨合金、铌合金、锆合金、钛合金等；中国科学院上海硅酸盐研究所刘学超研究员团队成功生长了多种功能晶体材料；中国科学院兰州化学物理研究所刘维民院士团队合成了高性能全氟聚醚型超分子凝胶润滑材料；中国科学院金属研究所赵九洲研究员团队制备出新型相分离材料；上海交通大学丁文江院士团队成功进行了抗辐照高强韧镁合金的空间站舱外暴露研究；武汉理工大学张联盟院士团队成功开展了铜合金多孔材料的舱外辐照研究；松山湖材料实验室汪卫华院士团队揭示出空间熔体扩散测量中的微重力效应；中国科学院电工研究所马衍伟研究员完成了无容器条件下超导材料凝固研究等。

《中国科学：技术科学》-55卷12期-《空间材料科学技术专辑序言》