Айды зерттеуде қабатты базальтты ультра жұқа жіптер мен олардың маталарын қолдану

«Эргономикалық қорғаныс ғарыштық тоқыма бұйымдарына арналған иерархиялық базальт метаиірім» атты зерттеу мақаласын Ухань тоқыма университетінің Ұлттық жаңа тоқыма материалдары және озық өңдеу зертханасының профессоры Ся Чжиган мен академик Сюй Вэйлинь тобы профессор Тао Гуанминмен бірлесіп Matter журналында жариялады. Жаңа тоқыма материалдары және озық өңдеу бойынша бұл зерттеу тобы алғаш рет базальт талшығын бұзбайтын, төмен моментпен, жоғары сапалы және кең көлемді иіру, тоқу және ультра жұқа масштабта қолдану мәселелерін шешетін «коаксиалды спиральды орама иіру» өзекті иіру технологиясын ұсынды. Бұл жоғары қаттылық пен жоғары сынғыштық бейорганикалық талшықты материалдарды кең көлемді, теріге қолайлы және икемді тоқыма өңдеу үшін жаңа жол ашады, бұл жаппай өндірістің күрделі және экстремалды орталарға төтеп бере алатын жоғары өнімді қорғаныс материалдарына деген шұғыл қажеттілікті қанағаттандыруға мүмкіндік береді. Аэроғарыш сала. Мақаланың алғашқы авторы - профессор Ся Чжиган, ал сәйкес авторлары - академик Сюй Вэйлинь және профессор Тао Гуанмин. Мақала журнал мұқабасындағы мақала ретінде таңдалды.

Иерархиялық жүйені қолдану базальт ультра жұқа жіп және оның Айды зерттеудегі маталары болашақтағы адамның ғарышқа көшуі үшін маңызды сценарий болып табылады. Бұл иерархиялық базальт ультра жұқа жіп икемділікке, жоғары беріктікке және тамаша тұрақтылыққа ие және күшті күн радиациясына және ғарышта температураның күрт ауытқуларына тиімді қарсы тұратын жұмсақ маталарға тоқылуы мүмкін. Бұл зерттеу сынғыш бейорганикалық базальт талшығын практикалық, эргономикалық қорғаныш ғарыштық тоқыма бұйымдарына айналдырудың жаңа әдісін ұсынады.

Соңғы жылдары жаһандық терең ғарышты зерттеу және коммерциялық аэроғарыш саласының қарқынды дамуымен саланың сұранысы артты Жеңіл, қоршаған ортаға аса төзімді материалдар күрт өсті.Базальт талшығыЖанартау жыныстарынан алынған, төмен баға, жоғары температураға төзімділік, жоғары жылу оқшаулау, радиацияға төзімділік, коррозияға төзімділік және түтінсіз жанбайтындық сияқты айқын артықшылықтарға ие, бұл теміржол транзиті, арнайы қорғаныс және құрылыс инженериясы сияқты көптеген салаларда бәсекеге қабілетті орналастыруды тартады. Дегенмен, оның жоғары қаттылығы мен жоғары модулі оны өте жұқа шкаладағы сынғыш сынуға өте сезімтал етеді; дәстүрлі жоғары моментпен иіру талшықтың зақымдалуына және беріктігінің күрт төмендеуіне әкеледі, нәтижесінде «бұзбайтын, төмен моментпен, толығымен жабылған, теріге ыңғайлы және икемді» жоғары сапалы жіпке қол жеткізіледі, бұл базальт талшығының тоқыма қолдану жүйесіне енуін шектейтін ұзақ мерзімді «тармақ» мәселесіне айналады.

Технологияны дамыту кестесі

Бұл техникалық кедергіні шешу және экстремалды қорғаныс қолданбаларының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін отандық компания Ухань тоқыма университетіндегі профессор Ся Чжиганның командасымен бірлесіп жұмыс істеді. Олар иіруден бастап жіп жасау, тоқу және бояуға дейінгі барлық өндірістік процесті қамтыды:

• 2019: Алғаш рет бұзбайтын орау әдісі ұсынылды.

• 2020: Теріге қолайлы алғашқы өнім сәтті жасалды базальт талшықты термиялық қорғаныс мата.

• 2021: Киім маталарында қолданылатын ультра жұқа базальт талшығына арналған дәлдікпен басқарылатын сызу технологиясына қол жеткізілді.

• 2022: Зертхана жоғары сапалы, төмен айналу моментін пайдаланатын, бұзбайтын, толық жабылған, жоғары пропорциялы иірімді сәтті жобалап, иірді. базальт талшығының жұқа жіпі.

• 2023: Базальт талшығын бұзбайтын, толық жабынды иіруге жарамды процестер мен жабдықтардың толық өнеркәсіптік жиынтығының тұрақты жұмысы.

• 2023 жылдан қазіргі уақытқа дейін: Процестер мен жабдықтарды үздіксіз оңтайландыру және жетілдіру, өндіріске тапсырыстар қабылдау және төтенше қорғаныс жағдайлары үшін жоғары сапалы базальт талшықты қорғаныс маталарын әзірлеу.

• 2024: Ухань тоқыма университеті әзірлеген базальт талшығынан жасалған Қытайдың ұлттық туы Чанъэ-6 миссиясы арқылы Айдың арғы жағында сәтті көтерілді, бұл базальттан жасалған экстремалды қорғаныс маталарына назар аударуды және қолдануды кеңейтуді одан әрі ынталандырды.

• 2025: Қытайдың Хангю өмірді қолдау жабдықтары компаниясының Aero-Engine корпорациясы және Ухань тоқыма университетіндегі академик Сюй Вэйлиннің иіру тобы бірлесіп «Базальт талшықтары дәуірі» инновациялық тобын құрды. Бұл топ шикізаттан бастап тоқыма өнімдеріне дейін базальт талшығын аэроғарыш саласында толық тізбекті қолдануды кеңейтуді терең зерттеуге және ілгерілетуге, халықаралық ғарыш ғылымының шекаралары мен негізгі ұлттық стратегиялық қажеттіліктерді шешуге арналған.

Инновация және өнімділік

Профессорлар Сюй Вэйлинь, Ся Чжиган және Тао Гуанминнің басшылығымен, сондай-ақ Шан Лулу, Сюй Ао және Чжан Шилян сияқты магистранттармен бірге топ үздіксіз заманауи технологияларды жаңартып, жетілдірді. Олар бұзбайтын, төмен моментпен жіп қалыптастыру және көп деңгейлі тұрақты жабу сияқты негізгі техникалық және жабдық инновацияларын жеңіп, «коаксиалды спиральды орау» технологиясын енгізді.

Олар көп деңгейлі, органикалық-бейорганикалық композитті, теріге зиянсыз, икемді базальт метақұрылымдық жіптің (Metayarn) өнеркәсіптік ауқымда үздіксіз өндірісіне қол жеткізді.

• Өндірілген Метаярнның беріктігі бастапқы базальт жіпшесімен салыстырғанда 27,76%-ға артты.

• Жіптің қалдық моменті басқа коммерциялық жіптермен салыстырғанда айтарлықтай азайды, бұл теріге төзімді, икемді Metayarn өнімдерін тікелей тоқу немесе тоқуға мүмкіндік берді.

Күрделі және экстремалды аэроғарыштық орталарға тап болған Metayarn өнімдері қоршаған ортаға бейімделгіштік пен құрылымдық тұрақтылықты көрсетеді:

• Иілгіш өнімнің беріктігі төмендеген жоқ, керісінше артты, 200°C температурада сұйық азотпен үздіксіз шайғаннан, 300°C температурада ыстық ауамен шайғаннан және күшті күн радиациясының ұзақ әсерінен кейін.

• Ол 1300°C жалынмен күйгеннен кейін құрылымдық тұтастығын сақтап қалды.

• Мета иірілген жіптен жасалған тоқылған бұйымдар үзілген кезде ұзаруға ие 421%.

• Олар тіпті 30 градустан төмен температурада да тамаша жалынға төзімділік пен отқа төзімділікті сақтайды%, «жайлылық пен қорғаныс» интеграцияланған функциясына қол жеткізу.