Cleachdadh Snàthannan Ultra-Mìn Basalt Sreathach agus an Aodach ann an Rannsachadh Gealaich

2025-11-03

Chaidh am pàipear rannsachaidh leis an tiotal "Hierarchical basalt metayarn for ergonomic protective space textiles" fhoillseachadh anns an iris Matter leis an sgioba aig an t-Àrd-ollamh Xia Zhigang agus an t-Acadaimigeach Xu Weilin bhon National Key Laboratory of New Textile Materials and Advanced Processing aig Oilthigh Aodaich Wuhan, ann an co-obrachadh leis an t-Àrd-ollamh Tao Guangming. Mhol a’ bhuidheann rannsachaidh seo airson stuthan aodach ùra agus giullachd adhartach an toiseach an teicneòlas snìomh snìomh-cridhe "coaxial spiral wrap spinning," a tha a’ dèiligeadh ri dùbhlain snìomh, fighe agus cur an sàs snàithleach basalt neo-sgriosail, ìosal-torque, àrd-inbhe agus mòr-sgèile aig an sgèile ultrafine. Tha seo a’ fosgladh slighe ùr airson giullachd aodach mòr-sgèile, càirdeil don chraiceann agus sùbailte de stuthan snàithleach neo-organach àrd-stiall agus àrd-bhrùideachd, a’ leigeil leis a’ chinneasachadh mòr coinneachadh ris an fheum èiginneach airson stuthan dìon àrd-choileanaidh gus seasamh ri àrainneachdan iom-fhillte agus anabarrach anns an ... Aerospace raon. ’S e an t-Ollamh Xia Zhigang a’ chiad ùghdar air a’ phàipear, agus ’s iad na h-ùghdaran co-fhreagarrach an t-Acadaimigeach Xu Weilin agus an t-Ollamh Tao Guangming. Chaidh am pàipear a thaghadh mar artaigil còmhdaich iris.

Cur an sàs ìreachail snàth ultrafine basalt agus na h-aodach aige ann an rannsachadh na gealaich na shuidheachadh deatamach airson imrich fànais daonna san àm ri teachd. Tha sùbailteachd, neart àrd, agus seasmhachd sàr-mhath aig an t-snàth basalt ultrafine ìreachail seo, agus faodar a fhighe gu bhith na aodach bog a tha an aghaidh rèididheachd làidir grèine agus atharrachaidhean teòthachd anabarrach gu h-èifeachdach. Tha an rannsachadh seo a’ tùsachadh dòigh ùr airson snàithleach basalt neo-organach brisg a thionndadh gu aodach fànais practaigeach, dìonach gu ergonomically.

Anns na bliadhnachan mu dheireadh, le leasachadh luath sgrùdadh fànais dhomhainn cruinneil agus itealain mhalairteach, tha iarrtas na gnìomhachais airson Aotrom, tha stuthan a tha an aghaidh na h-àrainneachd air leth air a dhol suas gu mòr.Snàithleach basalt, a tha air a dhèanamh à creag bholcànach, tha buannachdan follaiseach aige leithid cosgais ìseal, strì an aghaidh teòthachd àrd, insulation teirmeach àrd, strì an aghaidh rèididheachd, strì an aghaidh creimeadh, agus neo-lasanta gun cheò, a’ tàladh cleachdadh farpaiseach ann an grunn raointean a’ gabhail a-steach còmhdhail rèile, dìon sònraichte, agus innleadaireachd catharra. Ach, tha an stiffness àrd agus am modulus àrd a tha ann ga dhèanamh gu math buailteach do bhriseadh brisg aig an sgèile ultra-mhìn; bidh snìomh àrd-torque traidiseanta cuideachd ag adhbhrachadh milleadh snàithleach agus tuiteam geur ann an neart, agus mar thoradh air an sin bidh snàth àrd-inbhe “neo-sgriosail, ìosal-torque, làn chòmhdach, càirdeil don chraiceann, agus sùbailte” na dhuilgheadas “bottleneck” fad-ùine a chuireas casg air snàithleach basalt bho bhith a’ dol a-steach don t-siostam tagraidh aodaich.

Clàr-ama Leasachaidh Teicneòlais

Gus an duilgheadas teicnigeach seo fhuasgladh agus coinneachadh ri feumalachdan thagraidhean dìon anabarrach, cho-obraich companaidh dachaigheil le sgioba an t-Ollaimh Xia Zhigang aig Oilthigh Aodaich Wuhan. Ghabh iad ris a’ phròiseas gnìomhachais gu lèir, bho shnìomh, dèanamh snàth, fighe, gu dathadh:

2019: A’ chiad snìomh pasgadh neo-sgriosail a chaidh a mholadh.
2020: Leasaich iad gu soirbheachail a’ chiad fhear a tha càirdeil don chraiceann aodach dìon teirmeach snàithleach basalt.
2021: Teicneòlas tarraing fo smachd mionaideach air a choileanadh airson snàithleach basalt fìor-mhìn a thathas a’ cleachdadh ann an aodach.
2022: Shoirbhich leis an obair-lann stuth àrd-inbhe, ìosal-torque, neo-sgriosail, làn-chòmhdaichte, àrd-cho-rèireach a dhealbhadh agus a shnìomh. snàth mìn snàithleach basalt.
2023: Obrachadh seasmhach an t-seata iomlan de phròiseasan agus uidheamachd gnìomhachais a tha freagarrach airson snìomh neo-sgriosail, làn-chòmhdach snàithleach basalt.
2023 gu ruige seo: Leasachadh is leasachadh leantainneach air pròiseasan is uidheam, a’ gabhail òrdughan airson cinneasachadh, agus a’ leasachadh aodach dìon snàithleach basalt àrd-inbhe airson suidheachaidhean dìon anabarrach.
2024: Chaidh bratach nàiseanta Shìona, air a dèanamh le snàithleach basalt, a chaidh a leasachadh le Oilthigh Aodaich Wuhan, a sgaoileadh gu soirbheachail air taobh thall na gealaich leis a’ mhisean Chang’e-6, a’ brosnachadh aire agus leudachadh tagraidh aodach dìon basalt anabarrach.
2025: Chaidh sgioba ùr-ghnàthachaidh "Basalt Fiber Era" a stèidheachadh le Aero-Engine Corporation of China Hangyu Life Support Equipment Co., Ltd. agus sgioba snìomh an Acadaimigeach Xu Weilin aig Oilthigh Aodaich Wuhan. Tha an sgioba coisrigte do rannsachadh domhainn agus adhartachadh leudachadh làn-shlabhraidh tagraidh aerospace de fiber basalt, bho stuthan amh gu toraidhean aodaich, a’ dèiligeadh ri crìochan saidheans fànais eadar-nàiseanta agus prìomh fheumalachdan ro-innleachdail nàiseanta.

Nuadh-chruthachadh agus Coileanadh

Fo stiùireadh nan Àrd-ollamhan Xu Weilin, Xia Zhigang, agus Tao Guangming, còmhla ri oileanaich cheumnaichte leithid Shang Lulu, Xu Ao, agus Zhang Shiliang, bha an sgioba an-còmhnaidh a’ leasachadh agus ag ùr-ghnàthachadh teicneòlas an latha an-diugh. Bha iad nan tùsairean ann an teicneòlas “snìomh coaxial spiral wrap”, a’ faighinn thairis air prìomh ùr-ghnàthachaidhean teicnigeach is uidheamachd leithid cruthachadh snàth neo-sgriosail, ìosal-torque agus còmhdach seasmhach ioma-ìre.

Choilean iad cinneasachadh leantainneach air sgèile gnìomhachais de shnàth meta-structarail basalt (Metayarn) ioma-ìre, organach-neo-organach, càirdeil don chraiceann, sùbailte.

Mheudaich neart a’ Metayarn a chaidh a dhèanamh 27.76% an taca ris an fhiliméad basalt tùsail.
Chaidh an torque fuigheallach den t-snàth a lùghdachadh gu mòr an taca ri snàthan malairteach eile, a’ leigeil le fighe no fighe dìreach a bhith ann an toraidhean Metayarn sùbailte a tha càirdeil don chraiceann.

A’ dèiligeadh ri àrainneachdan aerospace iom-fhillte agus anabarrach, tha toraidhean Metayarn a’ nochdadh comas atharrachadh àrainneachdail agus seasmhachd structarail air leth:

Cha do chrìon neart an toraidh shùbailte, ach an àite sin mheudaich e, às dèidh sruthadh leantainneach le naitridean leaghaidh aig 200°C, èadhar teth aig 300°C, agus nochdadh fada do rèididheachd làidir grèine.
Chùm e slàn structarail an dèidh dha a bhith air a losgadh le lasair 1300°C.
Tha sìneadh aig toraidhean cniotaichte Metayarn aig briseadh suas ri $421\%$ .
Bidh iad a’ cumail suas dìon-teine agus dìon-teine sàr-mhath eadhon fo 30 $30\%$ , a’ coileanadh gnìomh amalaichte “comhfhurtachd agus dìon.”