Une avancée majeure dans l'industrie chinoise des fibres de basalte stimule le développement aérospatial.

Percées technologiques

• Conception innovante de filière : La cavité interne trapézoïdale optimisée et le contrôle précis de la température répartie de la filière ont permis la production stable de fibres ultrafines d'un diamètre inférieur à 6 μm, réduisant ainsi le coefficient de fluctuation du diamètre des fibres.

• Procédé de dessin par fusion en dégradé : Le procédé d'étirage par fusion à gradient de Mingshi New Material a permis d'améliorer la résistance à la traction et le module d'élasticité des fibres.

• Technologie de modification de surface :Cette technologie confère une biocompatibilité, une ostéointégration biomimétique et résistance à la corrosion aux fibres.

Applications aérospatiales

• Performances des matériaux : Fibre de basalteIl offre une large plage de températures d'utilisation à long terme et une forte résistance aux hautes températures instantanées, maintenant ainsi sa stabilité structurelle même sous des différences de température extrêmes. Haute résistance et ses propriétés de légèreté permettent de réduire le poids et d'améliorer la résistance aux chocs des composants structurels des engins spatiaux.

• Protection thermique : Fibre de basalteLes composites à matrice céramique renforcée sont utilisés pour la couche de protection thermique des capsules de rentrée atmosphérique, ce qui permet de réduire le poids et la conductivité thermique et de contrôler les fluctuations de température à l'intérieur de la cabine. La couche d'isolation thermique de la cabine de l'atterrisseur Chang'e 6 a également amélioré la stabilité thermique de ses équipements.

• Structures et composants des engins spatiaux : Les composants structurels légers, tels que les supports de satellites, permettent de réduire le poids, d'allonger la durée de vie et de diminuer les coûts de lancement. Les composants résistants aux hautes températures peuvent augmenter la température de fonctionnement du moteur, améliorer le rendement énergétique et prolonger la durée de vie des aubes, ce qui les rend adaptés aux systèmes d'alimentation en carburant des fusées.

• Fabrication lunaire in situ : Fibre de basalte Ce matériau peut servir à produire des matériaux de construction à partir de ressources locales sur la Lune, réduisant ainsi les coûts de transport. La couche de protection thermique des combinaisons spatiales, fabriquée à partir de cette fibre, résiste aux environnements extrêmes, protège des rayons cosmiques, allège le poids et améliore la mobilité.

Écosystème industriel

• Compétitivité de la production et des coûts : La Chine représente la majeure partie de la production mondiale fibre de basalte Cette entreprise dispose d'une capacité de production importante et intègre une proportion croissante de fibres ultrafines. Sa forte compétitivité en termes de coûts lui permet de gagner continuellement des parts de marché sur le segment des matériaux composites haut de gamme.

• Innovation technologique et normes : Les avancées constantes dans les technologies clés sont le fruit de collaborations entre de multiples équipes de recherche visant à promouvoir l'industrialisation. La Chine a déposé un grand nombre de brevets dans ce domaine, jouant un rôle de premier plan dans l'établissement de normes internationales et la création de barrières technologiques.

• Expansion du marché mondial : Les produits sont exportés vers de nombreux pays et détiennent une part de marché importante dans divers secteurs. Mingshi New Material a établi un centre de services en Allemagne afin de participer à des projets de coopération internationale.

Tendances futures

• Matériaux intelligents : Les matériaux thermoréactifs intelligents peuvent ajuster automatiquement leurs propriétés d'isolation thermique, tandis que la technologie de revêtement auto-réparateur peut améliorer la fiabilité dans l'environnement spatial.

• Fabrication avancée : L'impression 3D à partir de fibres de régolithe lunaire permet la construction rapide de bases lunaires. Les composites à matrice céramique ultra-résistants aux hautes températures conviennent aux vaisseaux spatiaux habités vers Mars.

• Développement durable : Une technologie de recyclage en circuit fermé permet d'accroître le taux de récupération des fibres usagées et de préserver la résistance des fibres recyclées. L'utilisation de résines biosourcées peut contribuer à prévenir l'accumulation de débris spatiaux.

La production en série de fibres de basalte ultrafines, à l'échelle du micron, à l'échelle de plusieurs milliers de tonnes, représente une avancée majeure pour la Chine dans le domaine des fibres inorganiques haute performance. Son application dans le secteur aérospatial permet de pallier les limitations de performance des matériaux traditionnels. Grâce à des améliorations technologiques continues et à l'augmentation des capacités de production, la fibre de basalte est en passe de devenir un matériau de choix pour l'aérospatiale, contribuant ainsi de manière essentielle à l'ambition de la Chine de devenir une grande puissance spatiale et à la réalisation de ses objectifs de double transition énergétique (carbone et énergie).