La svolta cinese nell'industria delle fibre di basalto stimola lo sviluppo aerospaziale

Svolte tecnologiche

• Design innovativo della filiera: La cavità interna trapezoidale ottimizzata e il controllo preciso della temperatura distribuita della filiera hanno consentito la produzione stabile di fibre ultrafini con diametri inferiori a 6 μm, riducendo il coefficiente di fluttuazione del diametro delle fibre.

• Processo di fusione a gradiente: Il processo di fusione a gradiente di Mingshi New Material ha migliorato la resistenza alla trazione e il modulo elastico delle fibre.

• Tecnologia di modifica della superficie:Questa tecnologia conferisce biocompatibilità, osteointegrazione biomimetica e Resistenza alla corrosione alle fibre.

Applicazioni aerospaziali

• Prestazioni del materiale: fibra di basaltooffre un'ampia gamma di temperature di utilizzo a lungo termine e una forte resistenza istantanea alle alte temperature, mantenendo la stabilità strutturale in caso di differenze di temperatura estreme. Alta resistenza e le proprietà leggere consentono di ridurre il peso e di migliorare la resistenza agli urti dei componenti strutturali dei veicoli spaziali.

• Protezione termica: fibra di basaltoI compositi a matrice ceramica rinforzata vengono utilizzati per lo strato di protezione termica delle capsule di rientro, riducendo il peso e la conduttività termica per controllare le fluttuazioni di temperatura all'interno della cabina. Lo strato di isolamento termico della cabina del lander Chang'e 6 ha anche migliorato la stabilità termica delle sue apparecchiature.

• Strutture e componenti dei veicoli spaziali: Componenti strutturali leggeri, come le staffe dei satelliti, possono ridurre il peso, prolungare la durata a fatica e ridurre i costi di lancio. I componenti resistenti alle alte temperature possono aumentare le temperature di esercizio del motore, migliorare l'efficienza del carburante e prolungare la durata delle pale, rendendoli adatti ai sistemi di distribuzione del carburante per razzi.

• Produzione lunare in situ: fibra di basalto Può essere utilizzato per produrre materiali da costruzione a partire dalle risorse locali sulla Luna, riducendo i costi di trasporto. Lo strato di protezione termica delle tute spaziali, realizzato con questa fibra, può resistere ad ambienti estremi, schermare dai raggi cosmici, ridurre il peso e migliorare la mobilità.

Ecosistema industriale

• Produzione e competitività dei costi: La Cina rappresenta la maggior parte del mondo fibra di basalto produzione, con una capacità produttiva notevole e una quota crescente di fibre ultrafini. La sua forte competitività in termini di costi sta portando a un continuo aumento della penetrazione nel mercato dei materiali compositi di fascia alta.

• Innovazione tecnologica e standard: I continui progressi nelle tecnologie di base sono trainati dalla collaborazione tra più team di ricerca per promuovere l'industrializzazione. La Cina ha depositato un gran numero di brevetti correlati, aprendo la strada alla definizione di standard internazionali e alla creazione di barriere tecnologiche.

• Espansione del mercato globale: I prodotti vengono esportati in molti paesi e detengono una quota di mercato significativa in vari settori. Mingshi New Material ha aperto un centro servizi in Germania per impegnarsi in progetti di cooperazione internazionale.

Tendenze future

• Materiali intelligenti: I materiali termosensibili intelligenti possono regolare automaticamente le proprie proprietà di isolamento termico, mentre la tecnologia di rivestimento auto-riparante può migliorare l'affidabilità nell'ambiente spaziale.

• Produzione avanzata: La stampa 3D con fibra di regolite lunare può consentire la rapida costruzione di basi lunari. I compositi a matrice ceramica ad altissima temperatura sono adatti per i veicoli spaziali con equipaggio su Marte.

• Sviluppo sostenibile: Una tecnologia di riciclo a circuito chiuso può aumentare il tasso di recupero delle fibre scartate e mantenere la resistenza delle fibre riciclate. L'adattamento delle resine di origine biologica può prevenire l'accumulo di detriti spaziali.

La produzione in serie di fibre di basalto ultrafini da migliaia di tonnellate, con dimensioni micrometriche, segna un balzo in avanti per la Cina nel campo delle fibre inorganiche ad alte prestazioni. La sua applicazione nel settore aerospaziale risolve i colli di bottiglia prestazionali dei materiali tradizionali. Grazie alla continua iterazione tecnologica e all'espansione della capacità produttiva, la fibra di basalto è destinata a diventare una scelta diffusa per i materiali aerospaziali, fornendo un supporto fondamentale al percorso della Cina per diventare una grande potenza spaziale e raggiungere i suoi obiettivi di "doppio carbonio".