L'avenç de la indústria xinesa de la fibra de basalt impulsa el desenvolupament aeroespacial

Avenços tecnològics

• Disseny innovador de filera: La cavitat interior trapezoïdal optimitzada i el control precís de la temperatura distribuïda de la filera han permès la producció estable de fibres ultrafines amb diàmetres inferiors a 6 μm, reduint el coeficient de fluctuació del diàmetre de la fibra.

• Procés de dibuix de fusió de gradient: El procés de fusió per gradient de Mingshi New Material ha millorat la resistència a la tracció i el mòdul elàstic de les fibres.

• Tecnologia de modificació de superfícies:Aquesta tecnologia proporciona biocompatibilitat, osteointegració biomimètica i Resistència a la corrosió a les fibres.

Aplicacions aeroespacials

• Rendiment del material: fibra de basaltofereix una àmplia gamma de temperatures d'ús a llarg termini i una forta resistència instantània a altes temperatures, mantenint l'estabilitat estructural sota diferències de temperatura extremes. La seva Alta resistència i les propietats lleugeres permeten la reducció de pes i una millora de la resistència a l'impacte dels components estructurals de les naus espacials.

• Protecció tèrmica: fibra de basaltEls compostos de matriu ceràmica reforçada s'utilitzen per a la capa de protecció tèrmica de les càpsules de reentrada, reduint el pes i la conductivitat tèrmica per controlar les fluctuacions de temperatura dins de la cabina. La capa d'aïllament tèrmic de la cabina del mòdul d'aterratge Chang'e 6 també va millorar l'estabilitat tèrmica del seu equip.

• Estructures i components de naus espacials: Els components estructurals lleugers, com ara els suports dels satèl·lits, poden reduir el pes, allargar la vida útil a la fatiga i disminuir els costos de llançament. Els components resistents a altes temperatures poden augmentar les temperatures de funcionament del motor, millorar l'eficiència del combustible i allargar la vida útil de les pales, cosa que els fa adequats per a sistemes de lliurament de combustible per a coets.

• Fabricació lunar in situ: fibra de basalt es pot utilitzar per produir materials de construcció a partir de recursos locals a la Lluna, reduint els costos de transport. La capa de protecció tèrmica dels vestits espacials, feta d'aquesta fibra, pot suportar ambients extrems, protegir contra els raigs còsmics, reduir el pes i millorar la mobilitat.

Ecosistema industrial

• Competitivitat de producció i costos: La Xina representa la major part del món fibra de basalt producció, amb una capacitat substancial i una proporció creixent de fibres ultrafines. La seva forta competitivitat en costos està conduint a un augment continu de la penetració del mercat dins del mercat de materials compostos d'alta gamma.

• Innovació tecnològica i estàndards: Els avenços continus en tecnologies bàsiques s'estan impulsant gràcies a les col·laboracions entre múltiples equips de recerca per promoure la industrialització. La Xina ha sol·licitat un gran nombre de patents relacionades, liderant el camí en l'establiment d'estàndards internacionals i la creació de barreres tecnològiques.

• Expansió del mercat global: Els productes s'exporten a molts països i tenen una quota de mercat important en diversos camps. Mingshi New Material ha establert un centre de serveis a Alemanya per participar en projectes de cooperació internacional.

Tendències futures

• Materials intel·ligents: Els materials intel·ligents termosensibles poden ajustar automàticament les seves propietats d'aïllament tèrmic, mentre que la tecnologia de recobriment autoreparable pot millorar la fiabilitat en l'entorn espacial.

• Fabricació avançada: La impressió 3D amb fibra de regolita lunar pot permetre la construcció ràpida de bases lunars. Els compostos de matriu ceràmica d'ultraalta temperatura són adequats per a naus espacials tripulades a Mart.

• Desenvolupament sostenible: Una tecnologia de reciclatge de circuit tancat pot augmentar la taxa de recuperació de fibres descartades i mantenir la resistència de les fibres reciclades. L'adaptació de resines biològiques pot prevenir l'acumulació de deixalles espacials.

La producció en massa de fibra de basalt ultrafina a escala de mil tones de micres marca un salt per a la Xina en el camp de les fibres inorgàniques d'alt rendiment. La seva aplicació en el sector aeroespacial aborda els colls d'ampolla de rendiment dels materials tradicionals. Amb la contínua iteració tecnològica i l'expansió de la capacitat, la fibra de basalt està a punt de convertir-se en una opció principal per als materials aeroespacials, proporcionant un suport bàsic per al camí de la Xina per convertir-se en una gran potència espacial i assolir els seus objectius de "doble carboni".