Пробивът в китайската индустрия за базалтови влакна стимулира развитието на аерокосмическата индустрия

Технологични пробиви

• Иновативен дизайн на спинерти: Оптимизираната трапецовидна вътрешна кухина и прецизният разпределен контрол на температурата на дюзата позволиха стабилно производство на ултрафини влакна с диаметри по-малки от 6μm, намалявайки коефициента на колебание на диаметъра на влакната.

• Процес на градиентно стопяване и рисуване: Градиентният процес на стопяване чрез изтегляне на Mingshi New Material е подобрил якостта на опън и модула на еластичност на влакната.

• Технология за модификация на повърхността:Тази технология осигурява биосъвместимост, биомиметична остеоинтеграция и Устойчивост на корозия към влакната.

Аерокосмически приложения

• Производителност на материала: Базалтови влакнапредлага широк диапазон от температури за дългосрочна употреба и силна моментна устойчивост на високи температури, поддържайки структурна стабилност при екстремни температурни разлики. Висока якост и леките свойства позволяват намаляване на теглото и подобрена устойчивост на удар на структурните компоненти на космическите кораби.

• Термична защита: Базалтови влакнаЗа термозащитния слой на капсулите за повторно влизане в атмосферата се използват подсилени керамични матрични композити, които намаляват теглото и топлопроводимостта, за да контролират температурните колебания вътре в кабината. Термоизолационният слой на кабината на спускаемия модул Chang'e 6 също така подобрява температурната стабилност на оборудването.

• Структури и компоненти на космически кораби: Леките структурни компоненти, като например скобите за сателити, могат да намалят теглото, да удължат експлоатационния живот и да намалят разходите за изстрелване. Компонентите, устойчиви на високи температури, могат да повишат работните температури на двигателя, да подобрят горивната ефективност и да удължат живота на лопатките, което ги прави подходящи за системи за подаване на гориво в ракети.

• Производство на лунни обекти на място: Базалтови влакна може да се използва за производство на строителни материали от местни ресурси на Луната, намалявайки транспортните разходи. Термозащитният слой на скафандри, изработен от това влакно, може да издържи на екстремни условия, да предпазва от космически лъчи, да намали теглото и да подобри мобилността.

Индустриална екосистема

• Конкурентоспособност на производството и разходите: Китай представлява по-голямата част от световните базалтови влакна производство, със значителен капацитет и нарастващ дял на ултрафини влакна. Силната му ценова конкурентоспособност води до непрекъснато увеличаване на пазарното проникване на пазара на висококачествени композитни материали.

• Технологични иновации и стандарти: Непрекъснатите пробиви в основните технологии се движат от сътрудничеството между множество изследователски екипи за насърчаване на индустриализацията. Китай е кандидатствал за голям брой свързани патенти, като е водещ в установяването на международни стандарти и създаването на технологични бариери.

• Разширяване на глобалния пазар: Продуктите се изнасят в много страни и заемат значителен пазарен дял в различни области. Mingshi New Material е създала сервизен център в Германия, за да участва в проекти за международно сътрудничество.

Бъдещи тенденции

• Интелигентни материали: Интелигентните термочувствителни материали могат автоматично да регулират своите топлоизолационни свойства, докато технологията за самовъзстановяващи се покрития може да подобри надеждността в космическата среда.

• Разширено производство: 3D печатът с лунен реголит може да позволи бързото изграждане на лунни бази. Керамичните матрични композити с ултрависока температура са подходящи за пилотирани космически кораби за Марс.

• Устойчиво развитие: Технологията за рециклиране със затворен цикъл може да увеличи степента на възстановяване на изхвърлените влакна и да запази здравината на рециклираните влакна. Адаптирането на биобазирани смоли може да предотврати натрупването на космически отломки.

Масовото производство на хилядотонни ултрафини базалтови влакна с микронен мащаб бележи скок за Китай в областта на високопроизводителните неорганични влакна. Приложението им в аерокосмическия сектор е насочено към справяне с проблемите в производителността на традиционните материали. С продължаващите технологични итерации и разширяване на капацитета, базалтовите влакна са готови да се превърнат в основен избор за аерокосмически материали, осигурявайки основна подкрепа за пътя на Китай към превръщането му във водеща космическа сила и постигане на целите му за „двоен въглерод“.