Cymhwyso Edau Basalt Ultra-Fin Haenog a'u Ffabrigau mewn Archwilio Lleuad

2025-11-03

Cyhoeddwyd y papur ymchwil o'r enw "Hierarchical basalt metayarn for ergonomic protective space textiles" yn y cyfnodolyn Matter gan dîm yr Athro Xia Zhigang a'r Academig Xu Weilin o'r Labordy Allweddol Cenedlaethol ar gyfer Deunyddiau Tecstilau Newydd a Phrosesu Uwch ym Mhrifysgol Tecstilau Wuhan, mewn cydweithrediad â'r Athro Tao Guangming. Cynigiodd y grŵp ymchwil hwn ar gyfer deunyddiau tecstilau newydd a phrosesu uwch y dechnoleg nyddu craidd "nyddu lapio cyd-echelinol" gyntaf, sy'n mynd i'r afael â heriau nyddu, gwehyddu a chymhwyso ffibr basalt ar raddfa ultra-fân, nad yw'n ddinistriol, trorym isel, o ansawdd uchel ac ar raddfa fawr. Mae hyn yn agor llwybr newydd ar gyfer prosesu tecstilau deunyddiau ffibr anorganig stiffrwydd uchel a brau uchel ar raddfa fawr, sy'n gyfeillgar i'r croen ac yn hyblyg, gan ganiatáu i'r cynhyrchiad màs ddiwallu'r angen brys am ddeunyddiau amddiffynnol perfformiad uchel i wrthsefyll amgylcheddau cymhleth ac eithafol yn y Awyrofod maes. Awdur cyntaf y papur yw'r Athro Xia Zhigang, a'r awduron cyfatebol yw'r Academig Xu Weilin a'r Athro Tao Guangming. Dewiswyd y papur fel erthygl ar glawr cyfnodolyn.

Cymhwyso hierarchaidd edafedd basalt ultrafine a'i ffabrigau mewn archwilio'r lleuad yn senario hollbwysig ar gyfer mudo dynol i'r gofod yn y dyfodol. Mae'r edafedd basalt mân iawn hierarchaidd hwn yn cynnwys hyblygrwydd, cryfder uchel, a sefydlogrwydd rhagorol, a gellir ei wehyddu'n ffabrigau meddal sy'n gwrthsefyll ymbelydredd solar cryf ac amrywiadau tymheredd eithafol yn y gofod yn effeithiol. Mae'r ymchwil hon yn arloesi dull newydd ar gyfer trawsnewid ffibr basalt anorganig brau yn decstilau gofod ymarferol, sy'n amddiffynnol yn ergonomegol.

Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gyda datblygiad cyflym archwilio gofod dwfn byd-eang ac awyrofod masnachol, mae galw'r diwydiant am Ysgafn, mae deunyddiau sy'n gwrthsefyll yr amgylchedd yn eithafol wedi cynyddu'n sydyn.Ffibr basalt, sy'n deillio o graig folcanig, mae ganddo fanteision amlwg megis cost isel, ymwrthedd tymheredd uchel, inswleiddio thermol uchel, ymwrthedd i ymbelydredd, ymwrthedd i gyrydiad, a diffyg fflamadwyedd heb fwg, gan ddenu defnydd cystadleuol mewn sawl maes gan gynnwys trafnidiaeth reilffordd, amddiffyniad arbennig, a pheirianneg sifil. Fodd bynnag, mae ei anystwythder uchel cynhenid a'i fodiwlws uchel yn ei gwneud yn agored iawn i dorri'n frau ar y raddfa ultra-fân; mae nyddu trorym uchel traddodiadol hefyd yn achosi difrod i ffibr a gostyngiad sydyn mewn cryfder, gan arwain at gyflawni edafedd o ansawdd uchel "annistrywiol, trorym isel, wedi'i orchuddio'n llawn, yn gyfeillgar i'r croen, ac yn hyblyg" yn dod yn broblem "dagfa" hirdymor sy'n cyfyngu ar ffibr basalt rhag mynd i mewn i'r system gymhwyso tecstilau.

Amserlen Datblygu Technoleg

I ddatrys y tagfeydd technegol hyn a diwallu anghenion cymwysiadau amddiffyn eithafol, cydweithiodd cwmni domestig â thîm yr Athro Xia Zhigang ym Mhrifysgol Tecstilau Wuhan. Aethant ati i fynd i'r afael â'r broses ddiwydiannol gyfan, o nyddu, gwneud edafedd, gwehyddu, i liwio:

2019: Y cynnig cyntaf ar gyfer nyddu lapio nad yw'n ddinistriol.
2020: Datblygwyd y cyntaf sy'n gyfeillgar i'r croen yn llwyddiannus ffabrig amddiffynnol thermol ffibr basalt.
2021: Cyflawnwyd technoleg lluniadu manwl gywir ar gyfer ffibr basalt mân iawn a ddefnyddir mewn ffabrigau dillad.
2022: Llwyddodd y labordy i ddylunio a nyddu deunydd o ansawdd uchel, trorym isel, an-ddinistriol, wedi'i orchuddio'n llawn, a chyfrannedd uchel. edafedd mân ffibr basalt.
2023: Gweithrediad sefydlog y set ddiwydiannol gyflawn o brosesau ac offer sy'n addas ar gyfer nyddu ffibr basalt heb ddinistrioldeb, â gorchudd llawn.
2023 i'r Presennol: Optimeiddio a gwella prosesau ac offer yn barhaus, cymryd archebion ar gyfer cynhyrchu, a datblygu ffabrigau amddiffynnol ffibr basalt o'r radd flaenaf ar gyfer senarios amddiffyn eithafol.
2024: Cafodd baner genedlaethol Tsieina, a wnaed o ffibr basalt, a ddatblygwyd gan Brifysgol Tecstilau Wuhan, ei datod yn llwyddiannus ar ochr bellaf y Lleuad gan genhadaeth Chang'e-6, gan hyrwyddo ymhellach sylw ac ehangu cymhwysiad ffabrigau amddiffynnol eithafol basalt.
2025: Sefydlwyd tîm arloesi "Cyfnod Ffibr Basalt" ar y cyd gan Aero-Engine Corporation o Tsieina Hangyu Life Support Equipment Co., Ltd. a thîm nyddu'r Academig Xu Weilin ym Mhrifysgol Tecstilau Wuhan. Mae'r tîm wedi ymrwymo i ymchwil fanwl a hyrwyddo ehangu cymhwysiad awyrofod cadwyn lawn ffibr basalt, o ddeunyddiau crai i gynhyrchion tecstilau, gan fynd i'r afael â ffiniau gwyddor gofod rhyngwladol ac anghenion strategol cenedlaethol mawr.

Arloesedd a Pherfformiad

Dan arweiniad yr Athrawon Xu Weilin, Xia Zhigang, a Tao Guangming, ynghyd â myfyrwyr graddedig fel Shang Lulu, Xu Ao, a Zhang Shiliang, bu'r tîm yn arloesi ac yn gwella technoleg gyfredol yn barhaus. Fe wnaethant arloesi'r dechnoleg "nyddu lapio troellog cyd-echelinol", gan oresgyn arloesiadau technegol ac offer allweddol fel ffurfio edafedd nad yw'n ddinistriol, trorym isel a gorchudd sefydlog aml-lefel.

Fe wnaethant gyflawni cynhyrchiad parhaus ar raddfa ddiwydiannol o edafedd meta-strwythurol basalt cyfansawdd organig-anorganig aml-lefel, hyblyg, sy'n gyfeillgar i'r croen (Metayarn).

Cynyddodd cryfder y Metayarn a gynhyrchwyd 27.76% o'i gymharu â'r ffilament basalt gwreiddiol.
Gostyngwyd trorym gweddilliol yr edafedd yn sylweddol o'i gymharu ag edafedd masnachol eraill, gan ganiatáu gwau neu wehyddu uniongyrchol i mewn i gynhyrchion Metayarn hyblyg, sy'n gyfeillgar i'r croen.

Gan wynebu amgylcheddau awyrofod cymhleth ac eithafol, mae cynhyrchion Metayarn yn arddangos addasrwydd amgylcheddol a sefydlogrwydd strwythurol rhagorol:

Ni wnaeth cryfder y cynnyrch hyblyg ddirywio, ond yn hytrach gynyddu, ar ôl fflysio parhaus â nitrogen hylifol ar 200°C, aer poeth ar 300°C, ac amlygiad hirfaith i ymbelydredd solar cryf.
Cynhaliodd gyfanrwydd strwythurol ar ôl cael ei losgi gan fflam 1300°C.
Mae gan gynhyrchion gwau Metaeadr ymestyniad wrth dorri hyd at $421\%$ .
Maent yn cynnal gwrthsefyll fflam a gwrthsefyll tân rhagorol hyd yn oed o dan 30 $30\%$ , gan gyflawni'r swyddogaeth integredig o "gysur ac amddiffyniad."