ባሳልት ፋይበር ለአረንጓዴ መሠረተ ልማት እና የካርቦን ፋይበር ለቀላል አቪዬሽን፡ ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው ፋይበርዎች የኢንዱስትሪውን ገጽታ በመቅረጽ ላይ ናቸው።

ባሳልት ፋይበር፡ የተፈጥሮ የአየር ሁኔታን መቋቋም መሠረተ ልማትን በ"ጠንካራ መሠረት እና ከፍተኛ ብቃት" ያበረታታል።

ባዝልት ፋይበርከተፈጥሮ የተሠራ ነው ባሳልት ሮክ በ 1450-1500 ° ሴ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ቀልጠው ወደ ክሮች ውስጥ ይሳባሉ. የሶስትዮሽ ንብረቶች ጥምረት አለው፡-አሲድ እና አልካላይን መቋቋም, ፀረ-እርጅና እና ከፍተኛ ጥንካሬ. አፈጻጸሙ ለዋና የመሠረተ ልማት ፍላጎቶች ፍጹም ተስማሚ ነው፡ "ረጅም ዕድሜ፣ አነስተኛ ጥገና እና አረንጓዴ አሠራር"። እንደ ድልድይ ማጠናከሪያ፣ የመንገድ ምህንድስና እና የባህር መሠረተ ልማት ባሉ ሁኔታዎች ውስጥ መጠነ ሰፊ ግኝቶችን አስመዝግቧል።

1. Core Properties: A "Natural Fit" ለመሰረተ ልማት

በመሠረተ ልማት ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት ባህላዊ ፋይበርዎች (ለምሳሌ የመስታወት ፋይበር ፣ የአረብ ብረት ማገጃ) ጋር ሲነፃፀር ባዝታል ፋይበርልዩ ጥቅሞቹ በሦስት ዘርፎች ይታያሉ፡-

• ከፍተኛ የአካባቢ መቻቻል; ከ -269°C እስከ 700°C ድረስ ያለው የረጅም ጊዜ አገልግሎት የሙቀት መጠን ያለው ሲሆን ወዲያውኑ 1200°C የሙቀት መጠንን መቋቋም ይችላል። ከ2-12 ፒኤች ባላቸው አሲዳማ እና አልካላይን አካባቢዎች የጥንካሬ ማቆየት መጠኑ ከ90% በላይ ሲሆን ይህም ከብርጭቆ ፋይበር በእጅጉ የተሻለ ነው (ይህም በፒኤች 4-9 አከባቢዎች 30% ጥንካሬውን ያጣል)።

• የተመጣጠነ መካኒካል ባህሪዎች የመለጠጥ ጥንካሬው 3500-4800 MPa (ከተለመደው የአረብ ብረት ሪባር 3-4 እጥፍ) ይደርሳል, እና የመለጠጥ ሞጁሉ 80-110 ጂፒኤ ነው. መጠኑ 2.6-2.8 ግ/ሴሜ³፣ 1/3 ብረት ያህል፣ ጥንካሬን ከቀላል ክብደት ጋር በማጣመር ነው።

• አረንጓዴ የሕይወት ዑደት; ጥሬ እቃው የተፈጥሮ ድንጋይ ነው, የምርት ሂደቱ ምንም አይነት መርዛማ ተጨማሪዎችን አይጠቀምም, እና ከተወገዱ በኋላ በተፈጥሮው ሊበላሽ ይችላል. ሙሉ የህይወት ኡደት የካርቦን ዱካው ከመስታወት ፋይበር በ40% ያነሰ ሲሆን ይህም ለመሠረተ ልማት ከ"Dual Carbon" መስፈርቶች ጋር ይጣጣማል።

2. የመሠረተ ልማት ግኝቶች፡- ከ"ማጠናከሪያ እና ጥገና" ወደ "አዲስ የግንባታ ማሻሻያዎች"

ባዝልት ፋይበር ከባህላዊ መሠረተ ልማት ማጠናከሪያ ወደ አዲስ የግንባታ ፕሮጀክቶች መዋቅራዊ ማሻሻያነት በማስፋፋት የተሟላ የትግበራ ሰንሰለት በመፍጠር፡-

• ድልድይ ማጠናከሪያ፡ የአገልግሎት እድሜን ያራዝመዋል እና የጥገና ወጪን ይቀንሳል።

  የባህላዊ ድልድይ ማጠናከሪያ በብረት ሳህን ማያያዝ (ለዝገት የተጋለጠ) ወይም ተራ FRP (ደካማ የአየር ሁኔታ መቋቋም) ላይ የተመሠረተ ነው። የባሳልት ፋይበር-የተጠናከረ ፖሊመር (BFRP) የተቀናጁ ቁሳቁሶች "የዝገት-በቂ ያልሆነ ጭነት-ተሸካሚ" ችግርን በሁለት መፍትሄዎች ይፈታሉ-"BFRP rebar የብረት ማገጃን በመተካት" እና "BFRP የጨርቅ ማጣበቂያ ማጠናከሪያ"። ለምሳሌ፣ የወንዝ አቋራጭ ድልድይ የመርከቧ ንጣፍ ንጣፍ ላይ ያለውን ባህላዊ የብረት ማገጃ ለመተካት BFRP ሪባርን ተጠቅሟል። ይህም ክብደትን በ40 በመቶ ከመቀነሱም በተጨማሪ በወንዝ ጨው ምክንያት የሚፈጠረውን የአረብ ብረት ዝገትን በመከላከል የድልድዩን የአገልግሎት እድሜ ከ 50 አመት ወደ 100 አመት ያራዝመዋል እና ዓመታዊ የጥገና ወጪን በ 60% ይቀንሳል. ሌላው ያረጀ የኮንክሪት ድልድይ 2ሚሜ ውፍረት ያለው BFRP ጨርቅ በማገናኘት የተጠናከረ ሲሆን ይህም የመታጠፍ አቅሙን በ35% ያሳደገ እና የማጠናከሪያ ጊዜውን ከ15 ወደ 7 ቀናት በማሳጠር የትራፊክ መቆራረጥን ይቀንሳል።

• የመንገድ ኢንጂነሪንግ፡- ስንጥቅ መቋቋምን ያሻሽላል እና ከባድ ጭነት ፍላጎቶችን ያሟላል።

  የባዝልት ፋይበር (በክብደት 0.3% -0.5%) ወደ አውራ ጎዳናዎች እና ከባድ-ተጎታች መንገዶች መጨመር በፋይበር "ድልድይ ውጤት" በኩል ስንጥቅ ስርጭትን ሊገታ ይችላል። ይህ የመንገዱን ወለል ስንጥቅ የመቋቋም አቅም በ25% እና የመበስበስ መቋቋምን በ30% ያሻሽላል። ይህንን ቴክኖሎጂ ተግባራዊ ካደረገ በኋላ በሻንዚ ግዛት የሚገኘው የድንጋይ ከሰል ማጓጓዣ መስመር የመንገድ አገልግሎት እድሜው ከ5 እስከ 8 አመት ሲዘልቅ አመታዊ የጥገና ኢንቨስትመንትን ከ2 ሚሊየን ዩዋን በላይ ቀንሶታል። በተጨማሪም የባዝልት ፋይበር ሊበሰብሱ የሚችሉ መንገዶችን ለማጠናከር ይጠቅማል. የአየር ሁኔታን የመቋቋም አቅም ከ -30 ዲግሪ ሴንቲግሬድ እስከ 60 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ባለው የሙቀት ለውጥ ምክንያት የሚበሰብሰው መዋቅር የማይሰበር መሆኑን ያረጋግጣል ፣ እናም የመተላለፊያ መጠኑ ከ 80% በላይ ለረጅም ጊዜ ይቆያል ፣ ይህም ለ "ስፖንጅ ከተማዎች" ግንባታ አስተዋጽኦ ያደርጋል ።

• የባህር ውስጥ መሠረተ ልማት፡- የጨው ርጭት ዝገትን የሚቋቋም እና የግንባታ ወጪን ይቀንሳል።

  የባህር ውስጥ ተርሚናሎች፣የባህር አቋራጭ ዋሻዎች እና ሌሎች ግንባታዎች ለረጅም ጊዜ ለከፍተኛ የጨው ርጭት እና ማዕበል መሸርሸር የተጋለጡ ናቸው። ባህላዊ የአረብ ብረት ህንጻዎች ተደጋጋሚ ዝገትን ማስወገድ እና መቀባት ያስፈልጋቸዋል (በአመታዊ የጥገና ወጪ ከ10 yuan/m² በላይ)። ነገር ግን የባዝታል ፋይበር ውህድ መገለጫዎች (እንደ BFRP ፓይፖች እና ክምር ያሉ) በጨው የሚረጭ አካባቢ ከ1000 ሰአታት በኋላ የጥንካሬ ማቆየት መጠን 95% እና የፀረ-ዝገት ጥገና አያስፈልጋቸውም። በሼንዘን የሚገኘው የባህር ውስጥ የእርባታ ምሰሶ ከብረት ክምር ይልቅ የ BFRP ክምርዎችን ተጠቅሟል። ምንም እንኳን የአንድ ክምር ዋጋ በ15% ከፍ ያለ ቢሆንም፣ አጠቃላይ የህይወት ዑደቱ ዋጋ (ከ50 አመት በላይ) በ40% ቀንሷል፣ በተጨማሪም በአረብ ብረት ክምር ዝገት ምክንያት የሚፈጠረውን የባህር ብክለትን ይከላከላል።

3. የብዝሃ-ኢንዱስትሪ ማስፋፊያ፡ ከመሠረተ ልማት ወደ አዲስ ኢነርጂ እና መከላከያ መስኮች

የባሳልት ፋይበር የአፈፃፀም ጥቅማጥቅሞች ወደ አዲስ ኃይል እና ከፍተኛ-ደረጃ የመከላከያ መስኮች ውስጥ ዘልቀው እየገቡ ነው ፣ ይህም “አንድ ቁሳቁስ ፣ በርካታ አጠቃቀሞች” የመተግበሪያ ገጽታን ይፈጥራሉ ።

• አዲስ ኢነርጂ፡ የንፋስ ተርባይን ቢላዎች የባዝታል እና የመስታወት ፋይበር ድብልቅ ማጠናከሪያን ይጠቀማሉ ፣ ይህም ከሙሉ የካርቦን ፋይበር መፍትሄ ጋር ሲነፃፀር በ 50% ወጪን ይቀንሳል። በተጨማሪም የአሸዋ መሸርሸርን የመቋቋም አቅም በ 40% ያሻሽላል, ይህም ለሰሜን ምዕራብ ቻይና እና መካከለኛ እስያ ከፍተኛ የአሸዋ አካባቢዎች ተስማሚ ያደርገዋል. በተጨማሪም የ BFRP መገለጫዎች ለፎቶቮልታይክ ጋራዎች ክብደትን በ 60% ይቀንሳሉ, እና የዝገት መከላከያቸው የተራራውን ዕድሜ ከ 10 እስከ 25 ዓመታት ያራዝመዋል, ይህም የፀሐይ እርሻዎችን ቀዶ ጥገና እና የጥገና ወጪዎችን ይቀንሳል.

• የመከላከያ መሳሪያዎች; በባዝታል ፋይበር የተሰሩ የእሳት አደጋ መከላከያ ብርድ ልብሶች 1200 ° ሴ የሙቀት መጠንን ይቋቋማሉ እና መርዛማ ጋዞችን ሳይለቁ እሳቶችን በመገንባት ላይ ያለውን የእሳት አደጋ በተሳካ ሁኔታ ይከላከላሉ. በባዝታል ፋይበር ጨርቅ የተሰሩ ጥይት መከላከያ ጃኬቶች የገጽታ ጥግግት 200 ግ/ሜ.ሜ ብቻ ነው እና ጥይት መከላከያ የ NIJ IIIA ደረጃን ያሳካሉ፣ ክብደታቸው ከአረብኛ ጥይት መከላከያ ቬስ 20% ያነሰ ነው።

የካርቦን ፋይበር፡ ክብደቱ ቀላል ጥቅማጥቅሞች የአቪዬሽን "ቅልጥፍና እና የካርቦን ቅነሳ" ይመራሉ

በ"የተወሰነ ጥንካሬ ከብረት 6 እጥፍ የሚበልጥ እና የክብደት መጠኑ 1/4 ብረት" የካርቦን ፋይበር በ "ክብደት መቀነስ፣ የኢነርጂ ብቃት እና የልቀት ቅነሳ" መካከል ያለውን ግጭት ለመፍታት በአየር መንገዱ ኢንዱስትሪ ውስጥ ቁልፍ ቁሳቁስ ሆኗል። አፕሊኬሽኖቹ ከአውሮፕላኑ መዋቅራዊ አካላት እስከ ሞተር ክፍሎች ድረስ እየጨመሩ ወደ አዲስ የኢነርጂ ተሸከርካሪዎች እና ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው መሳሪያዎች በመስፋፋት የበርካታ ኢንዱስትሪዎችን ቀላል ክብደት ማሻሻያ በማድረግ ላይ ናቸው።

1. Core Properties: The "Core Low-Carbon Material" ለአቪዬሽን

የአቪዬሽን ኢንዱስትሪው ፍላጎት “ክብደቱ ቀላል ፣ ከፍተኛ አስተማማኝነት እና ድካም መቋቋም” ከካርቦን ፋይበር ባህሪዎች ጋር በትክክል ይጣጣማል።

• በጣም ቀላል ክብደት; T800-ደረጃ የካርቦን ፋይበር 1.7 ግ/ሴሜ³ ጥግግት አለው፣ የአሉሚኒየም ቅይጥ 60% ብቻ (2.8 ግ/ሴሜ³)። ለአውሮፕላኖች መዋቅራዊ አካላት መጠቀም ከ 30% -50% ክብደት መቀነስ, የነዳጅ ፍጆታን በቀጥታ ይቀንሳል (የአቪዬሽን መረጃ እንደሚያሳየው ለእያንዳንዱ 1% ክብደት መቀነስ, ዓመታዊ የነዳጅ ፍጆታ በ 0.7% -1%) ይቀንሳል.

• ከፍተኛ ድካም መቋቋም; የካርቦን ፋይበር ውህዶች የድካም ህይወት 10⁷ ዑደቶች ሊደርስ ይችላል፣ ይህም ከአሉሚኒየም ውህዶች ከ3-5 እጥፍ ይበልጣል። ይህም የአውሮፕላኑን መዋቅራዊ አካላት የጥገና እና የመተካት ድግግሞሽን ይቀንሳል እና የአውሮፕላኑን የአገልግሎት ዘመን ያራዝመዋል።

• ጠንካራ ንድፍ ችሎታ; የፋይበር አቀማመጦችን (0°/±45°/90°) በማስተካከል፣የክፍሎቹን ሜካኒካል ባህሪያት እንደ ፊውሌጅ እና ክንፍ ያሉ ውስብስብ ሸክሞችን የሚሸከሙ መዋቅሮችን ፍላጎት ለማሟላት ሊበጁ እና ሊመቻቹ ይችላሉ።

2. የአቪዬሽን ግኝቶች፡ ከ "መዋቅራዊ አካላት" ወደ "የሞተር ክፍሎች"

በአቪዬሽን ውስጥ ያለው የካርቦን ፋይበር አተገባበር ሸክም ካልሆኑ አካላት (እንደ የውስጥ ፓነሎች) ወደ ዋና ጭነት-ተሸካሚ ክፍሎች ተሻሽሏል እና ከፍተኛ ሙቀት ወዳለው የሞተር ክፍሎችም እየሰፋ ነው ፣ የአውሮፕላኑ ውጤታማነት ማሻሻያ ዋና አንቀሳቃሽ ሆኗል ።

• የአውሮፕላን መዋቅራዊ አካላት፡- ክብደትን እና የነዳጅ ፍጆታን ይቀንሳል፣ የበረራ ክልልን ያራዝመዋል።

  ቦይንግ 787 ድሪምላይነር የካርቦን ፋይበር ውህድ ቁሶችን የሚጠቀመው እንደ ፊውሌጅ እና ክንፎች ላሉ ዋና ዋና ተሸካሚ መዋቅሮች ሲሆን ውህዶች ከአውሮፕላኑ ክብደት 50 በመቶውን ይይዛሉ። ይህም አጠቃላይ የክብደት መቀነስ 15% (2.3 ቶን ገደማ)፣ በነዳጅ ቆጣቢነት 20% መሻሻል እና ከባህላዊው 12,000 ኪሎ ሜትር እስከ 15,000 ኪ.ሜ. የኤርባስ A350 XWB የካርቦን ፋይበር ክንፍ "አንድ-ቁራጭ መቅረጽ" ሂደትን ይጠቀማል, ከ 1,500 ለባህላዊ የአልሙኒየም ቅይጥ ክንፎች ክፍሎችን ቁጥር ወደ 800 ይቀንሳል. ይህ ክብደት በ 40% ብቻ ሳይሆን የመገጣጠም ስህተቶችን ይቀንሳል, የበረራ መረጋጋትን ያሻሽላል.

  በአገር ውስጥ ትላልቅ አውሮፕላኖች ውስጥ, የ C919 ተከታይ የተሻሻለው ስሪት የካርቦን ፋይበር ውህድ ቁሳቁሶችን ከ 12% ወደ 25% ለመጨመር አቅዷል, እንደ ዋናው ክንፍ ጨረር እና ጅራት ባሉ ክፍሎች ላይ ያተኩራል. ይህም የአውሮፕላኑን ክብደት በ8 በመቶ እና አመታዊ የነዳጅ ፍጆታ በአንድ አውሮፕላን በ600 ቶን ይቀንሳል ይህም ከአገር ውስጥ የአቪዬሽን ኢንዱስትሪው ዝቅተኛ የካርቦን ፍላጎት ጋር ይጣጣማል ተብሏል።

• የሞተር ክፍሎች: ከፍተኛ-ሙቀት ማሻሻያዎች, የአፈጻጸም ማነቆዎችን መስበር.

  የባህላዊ የአቪዬሽን ሞተር ክፍሎች ከፍተኛ ሙቀት ባላቸው ውህዶች (እንደ ኒኬል-ተኮር ውህዶች) ላይ የተመሰረቱ ናቸው፣ እነሱም ከባድ እና የተወሰነ የሙቀት መቋቋም (1100 ° ሴ አካባቢ)። ነገር ግን በካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የሴራሚክ ማትሪክስ ውህዶች (ሲ/ሲ-ሲሲ) የ 1600 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ የሙቀት መጠን መቋቋም ሲችሉ ክብደቱን በ 40% ይቀንሳል. የ GE አቪዬሽን GE9X ሞተር የካርቦን ፋይበር የተቀናጀ የአየር ማራገቢያ ቢላዎችን ይጠቀማል፣ ይህም የአንድ ምላጭ ክብደት ከ3.5 ኪሎ ግራም ለአሉሚኒየም ቅይጥ ወደ 2.1 ኪ.ግ ይቀንሳል። የአየር ማራገቢያው ዲያሜትር 3.4 ሜትር ይደርሳል, የግፊት-ወደ-ክብደት ጥምርታ በ 15% ያሻሽላል. የፕራት እና ዊትኒ ፒደብሊው1100ጂ ሞተር የካርቦን ፋይበር የተቀናጀ የአየር ማራገቢያ መያዣን ይጠቀማል፣ክብደቱን በ 30% በመቀነስ ፣የተፅዕኖ መቋቋምን በ 25% ይጨምራል ፣ይህም የውጭ ነገሮችን ወደ ውስጥ በማስገባት የሚደርሰውን ጉዳት ይቀንሳል።

3. የመልቲ-ኢንዱስትሪ ማስፋፊያ፡- ከአቪዬሽን እስከ ቀላል ክብደት ያለው አብዮት በመኪናዎች እና ከፍተኛ-ደረጃ መሳሪያዎች

የካርቦን ፋይበር ቀላል ክብደት ጥቅማጥቅሞች በበርካታ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ እየበራ ነው ፣ በአዳዲስ የኃይል መኪናዎች ውስጥ የአፈፃፀም ማሻሻያዎችን እና ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን መሳሪያዎች እየነዱ ነው።

• አዲስ የኢነርጂ ተሽከርካሪዎች፡- የ Tesla Cybertruck የካርቦን ፋይበር ሞኖኮክ አካል ክብደትን በ 30% ይቀንሳል, ከ 480 ኪ.ሜ እስከ 650 ኪ.ሜ. የ NIO ET7 የካርቦን ፋይበር ጣሪያ እና የሰውነት ስር መከላከያ የተሽከርካሪውን ክብደት በ50 ኪ.ግ ይቀንሳል፣ የብሬኪንግ ርቀቱን በ0.5 ሜትር ያሳጥራል እንዲሁም የሰውነት ጥንካሬን (እስከ 50,000 N·m/°) በመጨመር የአያያዝ አፈጻጸምን ያሻሽላል።

• ከፍተኛ-ደረጃ መሣሪያዎች; ከካርቦን ፋይበር ውህዶች የተሰሩ የኢንዱስትሪ ሮቦቶች ክብደትን በ60% እና ዝቅተኛ እንቅስቃሴን በ50% ይቀንሳሉ፣ ይህም የአቀማመጥ ትክክለኛነት ከ± 0.1mm ወደ ± 0.05mm ያሻሽላሉ። ይህ የ 3C ኤሌክትሮኒክስ እና አውቶሞቲቭ አካላት ከፍተኛ ትክክለኛነትን የመሰብሰቢያ መስፈርቶችን ያሟላል። የካርቦን ፋይበር ውህዶችን ለድሮን ፊውሌጅ መጠቀም የበረራ ጊዜን ከ1 ሰዓት እስከ 2.5 ሰአታት ያራዝመዋል፣ ይህም የረጅም ጊዜ ፍተሻ እና የሎጂስቲክስ አቅርቦትን ፍላጎት ሊያሟላ ይችላል።