Tapassing fan laachbasalt ultrafijne garens en har stoffen yn moanneferkenning

It ûndersykspapier mei de titel "Hierarchical basalt metayarn for ergonomic protective space textiles" waard publisearre yn it tydskrift Matter troch it team fan professor Xia Zhigang en akademikus Xu Weilin fan it National Key Laboratory of New Textile Materials and Advanced Processing oan 'e Wuhan Textile University, yn gearwurking mei professor Tao Guangming. Dizze ûndersyksgroep foar nije tekstylmaterialen en avansearre ferwurking stelde earst de kearnspûn-spintechnology "coaxial spiral wrap spinning" foar, dy't de útdagings oanpakt fan net-destruktyf, leech-koppel, hege kwaliteit en grutskalige spinnen, weven en tapassing fan basaltfaser op ultrafine skaal. Dit iepenet in nij paad foar de grutskalige, hûdfreonlike en fleksibele tekstylferwurking fan anorganyske fezelmaterialen mei hege stivens en hege brosheid, wêrtroch't massaproduksje foldocht oan 'e driuwende needsaak foar hege prestaasjes beskermjende materialen om komplekse en ekstreme omjouwings te wjerstean yn 'e ... Loftfeart fjild. De earste auteur fan it artikel is professor Xia Zhigang, en de oerienkommende auteurs binne akademikus Xu Weilin en professor Tao Guangming. It artikel waard selektearre as in omslachartikel yn in tydskrift.

De tapassing fan hiërargyske basalt ultrafyn garen en syn stoffen yn moanneferkenning is in kritysk senario foar takomstige minsklike romtemigraasje. Dit hiërargyske basalt ultrafine garen hat fleksibiliteit, hege sterkte en poerbêste stabiliteit, en kin weefd wurde ta sêfte stoffen dy't effektyf sterke sinnestrieling en ekstreme temperatuerfluktuaasjes yn 'e romte wjersteane. Dit ûndersyk is pionier op it mêd fan in nije metoade foar it transformearjen fan brosse anorganyske basaltfezels yn praktyske, ergonomysk beskermjende romtetekstilen.

Yn 'e lêste jierren, mei de rappe ûntwikkeling fan wrâldwide djippe romteferkenning en kommersjele loftfeart, is de fraach fan 'e yndustry nei Lichtgewicht, ekstreem miljeubestindige materialen is skerp tanommen.Basaltfaser, ôflaat fan fulkanysk gesteente, hat promininte foardielen lykas lege kosten, hege temperatuerresistinsje, hege termyske isolaasje, strielingsresistinsje, korrosjeresistinsje en net-brânberens sûnder reek, wêrtroch't it konkurrearjende ynset oanlûkt yn meardere fjilden, ynklusyf spoarferfier, spesjale beskerming en sivile technyk. De ynherinte hege styfheid en hege modulus meitsje it lykwols tige gefoelich foar brosse breuken op ultrafijne skaal; tradisjoneel spinnen mei hege koppel feroarsaket ek skea oan fezels en in skerpe daling fan sterkte, wêrtroch't it berikken fan "net-destruktyf, leech-koppel, folslein bedekt, hûdfreonlik en fleksibel" garen fan hege kwaliteit in langduorjend "knelpunt"-probleem wurdt dat basaltfezels beheint om it tekstyltapassingssysteem yn te gean.

Tiidline foar technologyske ûntwikkeling

Om dizze technyske knelpunt op te lossen en te foldwaan oan 'e behoeften fan ekstreme beskermingstapassingen, wurke in ynlânsk bedriuw gear mei it team fan professor Xia Zhigang oan 'e Wuhan Textile University. Se pakten it heule yndustriële proses oan, fan spinnen, garenmeitsjen, weven oant ferven:

• 2019: Earste foarstelde net-destruktive ynpaksoftware foar it spinnen.

• 2020: Mei súkses ûntwikkele de earste hûdfreonlike basaltfaser termyske beskermjende stof.

• 2021: Presyzje-kontroleare tekentechnology berikt foar ultrafijne basaltfezels dy't brûkt wurde yn kleanstoffen.

• 2022: It laboratoarium ûntwurp en spûn mei súkses hege kwaliteit, leech-koppel, net-destruktyf, folslein bedekt, hege-proporsjoneel materiaal fyn garen fan basaltfaser.

• 2023: Stabile wurking fan 'e folsleine yndustriële set fan prosessen en apparatuer geskikt foar net-destruktyf, folslein dekkend spinnen fan basaltfaser.

• 2023 oant no: Kontinu optimalisaasje en ferbettering fan prosessen en apparatuer, it oannimmen fan oarders foar produksje, en it ûntwikkeljen fan heechweardige basaltfaserbeskermjende stoffen foar ekstreme beskermingsscenario's.

• 2024: De Sineeske nasjonale flagge makke fan basaltfaser, ûntwikkele troch de Wuhan Textile University, waard mei súkses ûntfold oan 'e oare kant fan 'e moanne troch de Chang'e-6-missy, wat de oandacht en tapassing fan ekstreme beskermjende stoffen fan basalt fierder befoardere.

• 2025: In ynnovaasjeteam "Basalt Fiber Era" waard mienskiplik oprjochte troch Aero-Engine Corporation fan Sina Hangyu Life Support Equipment Co., Ltd. en it spinteam fan akademikus Xu Weilin oan 'e Wuhan Textile University. It team is wijd oan yngeand ûndersyk en promoasje fan 'e folsleine útwreiding fan basaltfaser yn 'e loftfeart, fan grûnstoffen oant tekstylprodukten, en rjochtet him op ynternasjonale romtewittenskiplike grinzen en wichtige nasjonale strategyske behoeften.

Ynnovaasje en prestaasjes

Under lieding fan professors Xu Weilin, Xia Zhigang, en Tao Guangming, tegearre mei ôfstudearden lykas Shang Lulu, Xu Ao, en Zhang Shiliang, ynnovearre en ferbettere it team de hjoeddeiske technology kontinu. Se wiene pioniers yn 'e "koaksiale spiraalwikkelspin"-technology, en oerwûnen wichtige technyske en apparatuerynnovaasjes lykas net-destruktive, leechkoppel garenfoarming en stabile dekking op meardere nivo's.

Se berikten op yndustriële skaal, trochgeande produksje fan mearlaachs, organysk-anorganyske komposit, hûdfreonlik, fleksibel basalt meta-struktureel garen (Metayarn).

• De sterkte fan 'e produsearre Metayarn naam mei 27,76% ta yn ferliking mei de orizjinele basaltfilament.

• It oerbleaune koppel fan it garen waard signifikant fermindere yn ferliking mei oare kommersjele garens, wêrtroch't direkt breidzjen of weven ta hûdfreonlike, fleksibele Metayarn-produkten mooglik wie.

Metayarn-produkten, dy't te krijen hawwe mei komplekse en ekstreme romtefeartomjouwings, litte útsûnderlike oanpassingsfermogen foar it miljeu en strukturele stabiliteit sjen:

• De sterkte fan it fleksibele produkt naam net ôf, mar naam earder ta, nei trochgeand spieljen mei floeibere stikstof by 200 °C, waarme lucht by 300 °C, en langduorjende bleatstelling oan sterke sinnestrieling.

• It behâlde de strukturele yntegriteit nei't it troch in flam fan 1300 °C ferbaarnd wie.

• Meta-garen breide produkten hawwe in ferlinging by brekken fan maksimaal 421%.

• Se behâlde poerbêste flamfertraging en brânbestindigens sels ûnder 30%, it berikken fan de yntegreare funksje fan "komfort en beskerming".