Toepassing van Gelaagde Basalt Ultrafyn Garings en Hul Stoffe in Maanverkenning

Die navorsingsartikel getiteld "Hiërargiese basaltmeta-gare vir ergonomiese beskermende ruimtetekstiele" is in die tydskrif Matter gepubliseer deur die span van Professor Xia Zhigang en Akademikus Xu Weilin van die Nasionale Sleutellaboratorium vir Nuwe Tekstielmateriale en Gevorderde Verwerking aan die Wuhan Tekstieluniversiteit, in samewerking met Professor Tao Guangming. Hierdie navorsingsgroep vir nuwe tekstielmateriale en gevorderde verwerking het eerste die kerngespinde spintegnologie "koaksiale spiraalwikkelspin" voorgestel, wat die uitdagings van nie-vernietigende, lae-wringkrag, hoë kwaliteit en grootskaalse spin, weef en toepassing van basaltvesel op die ultrafyn skaal aanspreek. Dit maak 'n nuwe weg oop vir die grootskaalse, velvriendelike en buigsame tekstielverwerking van anorganiese veselmateriale met hoë styfheid en hoë brosheid, wat massaproduksie moontlik maak om te voldoen aan die dringende behoefte aan hoëprestasie-beskermende materiale om komplekse en ekstreme omgewings in die ... te weerstaan. Lugvaart veld. Die eerste outeur van die artikel is professor Xia Zhigang, en die ooreenstemmende outeurs is akademikus Xu Weilin en professor Tao Guangming. Die artikel is gekies as 'n joernaalvoorbladartikel.

Die toepassing van hiërargiese basalt ultrafyn gare en die materiale daarvan in maanverkenning is 'n kritieke scenario vir toekomstige menslike ruimtemigrasie. Hierdie hiërargiese basalt-ultrafyn gare beskik oor buigsaamheid, hoë sterkte en uitstekende stabiliteit, en kan geweef word in sagte materiale wat effektief sterk sonstraling en uiterste temperatuurskommelings in die ruimte weerstaan. Hierdie navorsing is baanbreker in 'n nuwe metode om bros anorganiese basaltvesel in praktiese, ergonomies beskermende ruimtetekstiele te omskep.

In onlangse jare, met die vinnige ontwikkeling van wêreldwye diepruimteverkenning en kommersiële lugvaart, het die bedryf se vraag na Liggewig, uiters omgewingsbestande materiale het skerp toegeneem.Basaltvesel, afgelei van vulkaniese gesteente, beskik oor prominente voordele soos lae koste, hoë temperatuurweerstand, hoë termiese isolasie, stralingsweerstand, korrosiebestandheid en nie-vlambaarheid sonder rook, wat mededingende ontplooiing in verskeie velde lok, insluitend spoorvervoer, spesiale beskerming en siviele ingenieurswese. Die inherente hoë styfheid en hoë modulus maak dit egter hoogs vatbaar vir brosbreuk op die ultrafyn skaal; tradisionele hoë-wringkrag spin veroorsaak ook veselskade en 'n skerp daling in sterkte, wat lei tot die bereiking van "nie-vernietigende, lae-wringkrag, volledig bedekte, velvriendelike en buigsame" hoëgehalte-gare wat 'n langtermyn "bottelnek"-probleem word wat basaltvesel verhoed om die tekstieltoepassingstelsel binne te gaan.

Tydlyn van Tegnologie-ontwikkeling

Om hierdie tegniese knelpunt op te los en aan die behoeftes van uiterste beskermingstoepassings te voldoen, het 'n plaaslike maatskappy saamgewerk met professor Xia Zhigang se span aan die Wuhan Tekstiel Universiteit. Hulle het die hele industriële proses aangepak, van spin, garingmaak, weef tot kleuring:

• 2019: Eerste voorgestelde nie-vernietigende wikkelspin.

• 2020: Die eerste velvriendelike suksesvol ontwikkel basaltvesel termiese beskermende materiaal.

• 2021: Presisie-beheerde trektegnologie vir ultrafyn basaltvesel wat in kledingstowwe gebruik word, is bereik.

• 2022: Die laboratorium het suksesvol hoëgehalte, lae-wringkrag, nie-vernietigende, volledig bedekte, hoë-proporsionele materiaal ontwerp en gespin. fyn basaltveselgaring.

• 2023: Stabiele werking van die volledige industriële stel prosesse en toerusting wat geskik is vir nie-vernietigende, voldekkende spin van basaltvesel.

• 2023 tot hede: Deurlopende optimalisering en verbetering van prosesse en toerusting, die neem van bestellings vir produksie, en die ontwikkeling van hoë-end basaltvesel beskermende materiale vir uiterste beskermingscenario's.

• 2024: Die Chinese nasionale vlag, gemaak van basaltvesel en ontwikkel deur die Wuhan Tekstieluniversiteit, is suksesvol aan die oorkant van die Maan ontvou deur die Chang'e-6-sending, wat die aandag en toepassingsuitbreiding van basalt-ekstreme beskermende materiale verder bevorder het.

• 2025: 'n "Basaltvesel-era"-innovasiespan is gesamentlik gestig deur Aero-Engine Corporation van China Hangyu Life Support Equipment Co., Ltd. en akademikus Xu Weilin se spinspan by die Wuhan Textile Universiteit. Die span is toegewy aan diepgaande navorsing en bevordering van die volledige ketting-uitbreiding van basaltvesel in die lugvaarttoepassings, van grondstowwe tot tekstielprodukte, wat internasionale ruimtewetenskapgrense en belangrike nasionale strategiese behoeftes aanspreek.

Innovasie en Prestasie

Onder leiding van professore Xu Weilin, Xia Zhigang en Tao Guangming, tesame met nagraadse studente soos Shang Lulu, Xu Ao en Zhang Shiliang, het die span voortdurend geïnnoveer en huidige tegnologie verbeter. Hulle het baanbrekerswerk gedoen met die "koaksiale spiraalwikkelspin"-tegnologie, en belangrike tegniese en toerustinginnovasies soos nie-vernietigende, lae-wringkrag garingvorming en multi-vlak stabiele bedekking oorkom.

Hulle het op industriële skaal, deurlopende produksie van multivlakkige, organies-anorganiese saamgestelde, velvriendelike, buigsame basalt meta-strukturele gare (Metayarn) bereik.

• Die sterkte van die vervaardigde Meta-garen het met 27,76% toegeneem in vergelyking met die oorspronklike basaltfilament.

• Die oorblywende wringkrag van die gare is aansienlik verminder in vergelyking met ander kommersiële gare, wat direkte brei of weef in velvriendelike, buigsame Metayarn-produkte moontlik maak.

Metayarn-produkte, wat komplekse en ekstreme lugvaartomgewings in die gesig staar, toon uitstekende omgewingsaanpasbaarheid en strukturele stabiliteit:

• Die sterkte van die buigsame produk het nie afgeneem nie, maar eerder toegeneem., na voortdurende spoeling met vloeibare stikstof teen 200°C, warm lug teen 300°C, en langdurige blootstelling aan sterk sonstraling.

• Dit het strukturele integriteit behou nadat dit deur 'n vlam van 1300°C geskroei is.

• Meta-garing gebreide produkte besit 'n verlenging by breek van tot 421%.

• Hulle handhaaf uitstekende vlamvertraging en brandweerstand selfs onder 30%, wat die geïntegreerde funksie van "troos en beskerming" bereik.