Kinas gennembrud inden for basaltfiberindustrien styrker udviklingen inden for luftfart

Teknologiske gennembrud

• Innovativt spindedysedesign: Det optimerede trapezformede indre hulrum og den præcise distribuerede temperaturkontrol af spindedysen har muliggjort stabil produktion af ultrafine fibre med diametre på mindre end 6 μm, hvilket reducerer fiberdiameterens udsvingskoefficient.

• Gradient smeltetegningsproces: Mingshi New Materials gradientsmeltetrækningsproces har forbedret fibrenes trækstyrke og elasticitetsmodul.

• Overflademodifikationsteknologi:Denne teknologi giver biokompatibilitet, biomimetisk osteointegration og Korrosionsbestandighed til fibrene.

Luftfartsapplikationer

• Materialets ydeevne: Basaltfibertilbyder et bredt område af langvarige brugstemperaturer og stærk øjeblikkelig højtemperaturresistens, hvilket opretholder strukturel stabilitet under ekstreme temperaturforskelle. Dens Høj styrke og lette egenskaber muliggør vægtreduktion og forbedret slagfasthed for rumfartøjers strukturelle komponenter.

• Termisk beskyttelse: BasaltfiberForstærkede keramiske matrixkompositter bruges til det termiske beskyttelseslag i reentry-kapsler, hvilket reducerer vægt og varmeledningsevne for at kontrollere temperaturudsving inde i kabinen. Det termiske isoleringslag i Chang'e 6-landingskabinen forbedrede også temperaturstabiliteten af ​​​​udstyret.

• Rumfartøjers strukturer og komponenter: Letvægtsstrukturkomponenter, såsom satellitbeslag, kan reducere vægten, forlænge udmattelseslevetiden og sænke opsendelsesomkostningerne. Højtemperaturbestandige komponenter kan øge motorens driftstemperaturer, forbedre brændstofeffektiviteten og forlænge bladenes levetid, hvilket gør dem velegnede til raketbrændstoftilførselssystemer.

• In-situ måneproduktion: Basaltfiber kan bruges til at producere byggematerialer fra lokale ressourcer på Månen, hvilket reducerer transportomkostningerne. Det termiske beskyttelseslag i rumdragter, der er lavet af denne fiber, kan modstå ekstreme miljøer, beskytte mod kosmisk stråling, reducere vægt og forbedre mobiliteten.

Industrielt økosystem

• Produktion og omkostningskonkurrenceevne: Kina tegner sig for størstedelen af ​​verdens basaltfiber produktion med en betydelig kapacitet og en stigende andel af ultrafine fibre. Den stærke omkostningskonkurrenceevne fører til en kontinuerlig stigning i markedsindtrængningen inden for markedet for high-end kompositmaterialer.

• Teknologisk innovation og standarder: Kontinuerlige gennembrud inden for kerneteknologier drives af samarbejde mellem flere forskerhold for at fremme industrialisering. Kina har ansøgt om et stort antal relaterede patenter, hvilket har ført an i etableringen af ​​internationale standarder og skabelsen af ​​teknologiske barrierer.

• Global markedsudvidelse: Produkterne eksporteres til mange lande og har en betydelig markedsandel inden for forskellige områder. Mingshi New Material har etableret et servicecenter i Tyskland for at deltage i internationale samarbejdsprojekter.

Fremtidige tendenser

• Intelligente materialer: Intelligente termoresponsive materialer kan automatisk justere deres varmeisoleringsegenskaber, mens selvreparerende belægningsteknologi kan forbedre pålideligheden i rumfart.

• Avanceret produktion: 3D-printning med måneregolitfibre kan muliggøre hurtig konstruktion af månebaser. Ultrahøjtemperatur keramiske matrixkompositter er velegnede til bemandede Mars-rumfartøjer.

• Bæredygtig udvikling: En lukket genbrugsteknologi kan øge genvindingsraten for kasserede fibre og bevare styrken af ​​genbrugsfibre. Tilpasningen af ​​biobaserede harpikser kan forhindre ophobning af rumaffald.

Masseproduktionen af ​​ultrafine basaltfibre i tusind tons mikronstørrelse markerer et spring for Kina inden for højtydende uorganiske fibre. Dens anvendelse i luftfartssektoren adresserer flaskehalse i traditionelle materialers ydeevne. Med fortsat teknologisk iteration og kapacitetsudvidelse er basaltfibre klar til at blive et mainstream-valg til luftfartsmaterialer og yde central støtte til Kinas rejse mod at blive en stor rummagt og nå sine "dobbelt kulstof"-mål.