פריצת הדרך בתעשיית סיבי הבזלת של סין מגבירה את פיתוח התעופה והחלל

פריצות דרך טכנולוגיות

• עיצוב חדשני של ספינרט: חלל פנימי טרפזי אופטימלי ובקרת טמפרטורה מבוזרת מדויקת של הספינרט אפשרו ייצור יציב של סיבים דקים במיוחד בקטרים ​​של פחות מ-6 מיקרון, ובכך הפחיתו את מקדם התנודות בקוטר הסיבים.

• תהליך ציור התכה בגרדיאנט: תהליך הציור בהתכה הדרגתית של Mingshi New Material שיפר את חוזק המתיחה ואת מודול האלסטיות של הסיבים.

• טכנולוגיית שינוי פני השטח:טכנולוגיה זו מעניקה ביו-תאימות, אוסטאואינטגרציה ביומימטית, ו עמידות בפני קורוזיה אל הסיבים.

יישומי תעופה וחלל

• ביצועי חומר: סיבי בזלתמציע טווח רחב של טמפרטורות שימוש לטווח ארוך ועמידות חזקה מיידית לטמפרטורות גבוהות, תוך שמירה על יציבות מבנית תחת הפרשי טמפרטורה קיצוניים. חוזק גבוה ותכונות קלות משקל מאפשרות הפחתת משקל ועמידות משופרת בפני פגיעות עבור רכיבים מבניים של חלליות.

• הגנה תרמית: סיבי בזלתחומרים מרוכבים קרמיים מחוזקים משמשים לשכבת ההגנה התרמית של קפסולות כניסה חוזרת, מה שמפחית משקל ומוליכות תרמית כדי לשלוט בתנודות הטמפרטורה בתוך תא הנוסעים. שכבת הבידוד התרמי של תא הנחתת של Chang'e 6 שיפרה גם את יציבות הטמפרטורה של הציוד שלה.

• מבני ורכיבי חלליות: רכיבים מבניים קלים, כגון תושבות לוויינים, יכולים להפחית משקל, להאריך את חיי העייפות ולהוריד את עלויות השיגור. רכיבים עמידים לטמפרטורות גבוהות יכולים להעלות את טמפרטורות הפעולה של המנוע, לשפר את יעילות הדלק ולהאריך את חיי הלהב, מה שהופך אותם למתאימים למערכות אספקת דלק רקטי.

• ייצור ירחי באתר: סיבי בזלת ניתן להשתמש בו לייצור חומרי בניין ממשאבים מקומיים על הירח, ובכך להפחית את עלויות ההובלה. שכבת ההגנה התרמית של חליפות חלל, העשויה מסיב זה, יכולה לעמוד בסביבות קיצוניות, להגן מפני קרינה קוסמית, להפחית משקל ולשפר את הניידות.

מערכת אקולוגית תעשייתית

• ייצור ותחרותיות עלויות: סין אחראית לרוב העולם סיבי בזלת ייצור, עם כושר ייצור משמעותי ושיעור הולך וגדל של סיבים דקים במיוחד. התחרותיות החזקה שלה מבחינת עלויות מובילה לעלייה מתמשכת בחדירה לשוק החומרים המרוכבים היוקרתיים.

• חדשנות טכנולוגית ותקנים: פריצות דרך מתמשכות בטכנולוגיות ליבה מונעות על ידי שיתופי פעולה בין צוותי מחקר מרובים לקידום התיעוש. סין הגישה בקשה למספר רב של פטנטים קשורים, והובילה את הדרך בקביעת סטנדרטים בינלאומיים ויצירת חסמים טכנולוגיים.

• התרחבות שוק עולמית: המוצרים מיוצאים למדינות רבות ומחזיקים בנתח שוק משמעותי בתחומים שונים. מינגשי ניו מטריאל הקימה מרכז שירות בגרמניה כדי לעסוק בפרויקטים של שיתוף פעולה בינלאומיים.

מגמות עתידיות

• חומרים חכמים: חומרים חכמים בעלי יכולת חימום עצמית יכולים להתאים אוטומטית את תכונות הבידוד התרמי שלהם, בעוד שטכנולוגיית ציפוי בעלת יכולת ריפוי עצמי יכולה לשפר את האמינות בסביבת החלל.

• ייצור מתקדם: הדפסה תלת-ממדית עם סיב רגוליט ירחי יכולה לאפשר בנייה מהירה של בסיסים ירחיים. חומרים מרוכבים של מטריצת קרמיקה בטמפרטורה גבוהה במיוחד מתאימים לחלליות מאדים מאוישות.

• פיתוח בר-קיימא: טכנולוגיית מיחזור בלולאה סגורה יכולה להגדיל את קצב המחזור של סיבים שהושלכו ולשמור על חוזקם של סיבים ממוחזרים. התאמה של שרפים מבוססי ביו יכולה למנוע הצטברות של פסולת חלל.

הייצור ההמוני של סיבי בזלת דקים במיוחד בקנה מידה של אלף טון מיקרון מסמן קפיצת מדרגה עבור סין בתחום הסיבים האנאורגניים בעלי הביצועים הגבוהים. יישומם במגזר התעופה והחלל מטפל בצווארי הבקבוק בביצועים של חומרים מסורתיים. עם המשך הפיתוח הטכנולוגי והרחבת הקיבולת, סיבי בזלת עומדים להפוך לבחירה מרכזית עבור חומרי חלל, ויספקו תמיכה מרכזית במסעה של סין להפוך למעצמת חלל גדולה ולהשגת יעדי "הפחמן הכפול" שלה.