La svolta nell'industria cinese delle fibre di basalto dà impulso allo sviluppo aerospaziale.

Innovazioni tecnologiche

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

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

• Tecnologia di modifica delle superfici: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 presenza di differenze di temperatura estreme. Elevata resistenza Inoltre, le proprietà di leggerezza consentono una riduzione del peso e una maggiore resistenza agli urti per i 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 inoltre migliorato la stabilità termica delle sue apparecchiature.

• Strutture e componenti dei veicoli spaziali: I componenti strutturali leggeri, come le staffe per satelliti, possono ridurre il peso, prolungare la durata a fatica e diminuire 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 alimentazione del carburante per razzi.

• Produzione lunare in situ: Fibra di basalto Può essere utilizzata per produrre materiali da costruzione a partire da 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, proteggere dai raggi cosmici, ridurre il peso e migliorare la mobilità.

Ecosistema industriale

• Competitività in termini di produzione e costi: La Cina rappresenta la maggior parte del mondo fibra di basalto produzione con una capacità considerevole e una percentuale 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 alta gamma.

• Innovazione tecnologica e standard: Le continue scoperte nelle tecnologie chiave sono rese possibili dalla collaborazione tra diversi gruppi di ricerca, con l'obiettivo di promuovere l'industrializzazione. La Cina ha depositato un gran numero di brevetti in questo ambito, ponendosi all'avanguardia nella definizione di standard internazionali e nella creazione di barriere tecnologiche.

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

Tendenze future

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

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

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

La produzione in serie di migliaia di tonnellate di fibra di basalto ultrafine su scala micrometrica rappresenta un balzo in avanti per la Cina nel campo delle fibre inorganiche ad alte prestazioni. La sua applicazione nel settore aerospaziale risolve i problemi prestazionali dei materiali tradizionali. Grazie al continuo sviluppo tecnologico e all'espansione della capacità produttiva, la fibra di basalto è destinata a diventare una scelta di primaria importanza per i materiali aerospaziali, fornendo un supporto fondamentale al percorso della Cina verso l'obiettivo di diventare una grande potenza spaziale e di raggiungere i suoi obiettivi di "doppia riduzione del carbonio".