Naujienos

Tankėjant 5G bazinėms stotims, daugėjant mobiliųjų telefonų antenų ir plečiantis šviesolaidinių kabelių tinklams, ryšių įrangos medžiagų reikalavimai keičiasi nuo „tinkamų“ iki „ekstremalių“: maži dielektriniai nuostoliai, didelis elektromagnetinis ekranavimas, lengva konstrukcija ir atsparumas senėjimui.
Dėl tokių savybių kaip maža dielektrinė konstanta, natūrali izoliacija ir didelis atsparumas oro sąlygoms, bazalto pluoštas randa savo vietą tokiuose pagrindiniuose komponentuose kaip bazinių stočių antenos, optinių kabelių stiprinimo elementai ir radarai. Užuot išstūmęs esamas medžiagas, jis siūlo puikų našumo ir ekonomiškumo balansą aukšto dažnio ir didelės spartos taikymams.

Neseniai, po daugelio metų trukusių techninių kliūčių įveikimo, Uhano tekstilės universitetas sėkmingai ištraukė kietą bazaltą į pluoštus, plonesnius už žmogaus plauką, ir iš jų išaudė „bazalto drakono žvynų kostiumus“, galinčius atlaikyti 1300 °C temperatūrą. Šis proveržis, patraukęs pirmaujančių tekstilės įmonių dėmesį, ne tik pašalina tradicinių gaisrininkų kostiumų apsauginius trūkumus, bet ir užtikrina geresnes eksploatacines savybes už mažesnę kainą. Uhano priešgaisrinės gelbėjimo tarnybos atstovai neseniai lankėsi universitete, kad užsakytų šių kostiumų partiją. Ši inovacija sulaukė ne tik vietos Hubėjaus verslo, bet ir daugelio pirmaujančių tekstilės įmonių visoje šalyje susidomėjimo.

BFRP tinka vidutinės ir mažos apkrovos konstrukcijoms mažuose bepiločiuose orlaiviuose ir pasižymi pritaikomumu svorio mažinimo, atsparumo korozijai ir slopinimo / vibracijos mažinimo požiūriu; tačiau jo reikėtų vengti tose srityse, kur reikalingas didelis standumas. Jei standumas nėra lemiamas veiksnys, bet kaina yra, BFRP pasižymi žymiai geresniu ekonomiškumu nei CFRP.

Nuo bazalto pluošto nacionalinių vėliavų, išskleistų tolimojoje Mėnulio pusėje, iki giliavandenių akvakultūros platformų pagrindinių konstrukcijų ir greitkelių atsparių įtrūkimams pamatų, bazalto medžiagos išsiskyrė tiek ekstremaliose aplinkose, tiek kasdieniuose inžineriniuose projektuose dėl išskirtinio atsparumo aukštai temperatūrai, atsparumo korozijai ir senėjimą stabdančių savybių.

Ši natūrali vulkaninė uoliena, susidariusi atvėsus ir sukietėjus magmai giliai Žemės gelmėse, po apdorojimo pasižymi „kietomis“ savybėmis, kurios gerokai pranoksta įprastas medžiagas. Todėl ji tapo pageidaujama alternatyvia medžiaga aukščiausios klasės gamybos, infrastruktūros inžinerijos ir aviacijos bei kosmoso sektoriuose. Šiandien mes išanalizuosime bazalto medžiagų eksploatacines savybes pagal tris pagrindinius matmenis, kad tiksliai suprastume, kas lemia jų tvirtumą.

Jūrų tiltai, giliavandeniai terminalai, jūriniai vėjo jėgainių parkai... Nors šie vandenyne pastatyti „milžiniški milžinai“ atrodo nuostabiai, jie kasdien patiria „žiaurius kankinimus“ – bangų eroziją, druskų ir šarmų koroziją bei besikeičiančius šlapio ir sauso ciklus. Tokioje aplinkoje užtikrinti, kad sukietėjusios betoninės konstrukcijos išliktų nepažeistos – nesudužtų, neįtrūktų ar nesugestų per anksti, – jau seniai yra keblus iššūkis pasaulinei inžinerijos bendruomenei.

Ilgą laiką plieno pluoštai dažnai buvo įmaišomi į betoną, siekiant padidinti jo tvirtumą ir išvengti įtrūkimų. Tačiau plieno pluoštai dažnai pasirodo esą netinkantys atšiaurioms druskos purslų ir jūros vandens sąlygoms; kai chlorido jonai prasiskverbia į betono plyšius, plieno pluoštai rūdija ir plečiasi, paradoksaliai sukeldami betono trūkinėjimą iš vidaus į išorę ir spartindami konstrukcijos griūtį.
Neseniai atliktas naujas medžiagos tyrimas, skirtas dideliam patvarumui jūrų inžinerijoje, pasiūlė labai perspektyvų sprendimą: bazalto pluoštai, pagaminti iš natūralių vulkaninių uolienų ištraukiant gijas, gali būti panaudoti jūriniam betonui padengti „šarvų“ sluoksniu, kuris praktiškai nėra atsparus rūdijimui. Tai pasiekiama naudojant daugiamačio gradacijos modelį, kuriame derinami „dideli pluoštai struktūriniam surišimui“ ir „maži pluoštai poroms sandarinti“.

Dronams skraidant dangumi stebint gaisrus, o išmaniesiems robotams gamyklos patalpose tiksliai atliekant pasikartojančias užduotis, šios išmaniosios įrangos efektyvų veikimą dažnai lemia lengvai pamirštama „tvirta atrama“: nauja medžiaga, gauta iš vulkaninės uolienos – bazalto pluoštas. Nors išvaizda kukli, dėl unikalių savybių ji tapo raktu į dronų ir robotų našumo ribų atradimą, tyliai skatinant medžiagų revoliuciją išmaniosios įrangos srityje.

Ši nauja neorganinė medžiaga, pagaminta lydant natūralią bazalto uolieną 1 450–1 500 °C temperatūroje ir ištraukiant ją į pluoštus, pasižymi daugybe privalumų, įskaitant lengvą svorį, atsparumą oro sąlygoms, atsparumą korozijai ir ekologiškumą, kurie šiuo metu skatina medžiagų revoliuciją dronų ir robotikos pramonėje. Šiandien atskleiskime jos paslėptas galimybes!

Bazalto pluoštas yra neorganinė pluoštinė medžiaga, gaunama ištraukiant gijas iš natūralios bazalto rūdos, išlydytos aukštoje temperatūroje. Ji sulaukė plataus dėmesio dėl išskirtinių fizikinių ir cheminių savybių, ypač dėl savo veikimo aukštoje temperatūroje. Pažymėtina, kad aukštai temperatūrai atsparus bazalto pluoštas – pagrindinė šios medžiagos subkategorija – pasižymi unikalia verte daugelyje sričių, kurioms reikalingas atsparumas ekstremalioms temperatūroms.

Pastaruoju metu, sėkmingai įgyvendinus svarbius pritaikymo būdus, tokius kaip „Chang'e-6“ mėnulio tyrinėjimo misija ir pirmoji pasaulyje giliavandenė bazalto pluošto akvakultūros platforma, bazalto pluoštas sparčiai transformuojasi iš laboratorinių tyrimų rezultato į strateginę naują medžiagą, pasižyminčią apčiuopiamu pramoniniu našumu. Turėdamas bendrus ekologiškumo, mažo anglies dioksido kiekio, lengvumo, didelio stiprumo, atsparumo oro sąlygoms ir korozijai privalumus, bazalto pluoštas, kurį sustiprina išsami kokybės stebėsenos ir standartų sistema, dabar pasiekia proveržio aviacijos ir kosmoso lygio pritaikymuose ir yra plačiai komercializuojamas civiliniuose sektoriuose, taip nuolat didindamas bendrą pramonės konkurencingumą.

Dronų bendruomenėje anglies pluoštas jau seniai laikomas „juodojo aukso“ standartu. Tačiau jei pavargote nuo per didelių išlaidų, stiprių GPS signalo trukdžių ar rėmo svirčių, kurios smūgio metu subyrėja į dulkes, tuomet „vulkaninės uolienos galia“ – bazalto pluoštas – tyliai keičia žaidimo taisykles.
Visų pirma, 200 g/m2 storio ruoželinis bazalto pluošto audinys yra ne tik tiesioginis anglies pluošto pakaitalas; jis yra esminis žingsnis mažų ir vidutinio dydžio dronų rėmų evoliucijoje.

Bazalto pluoštas yra ištisinis siūlas, gaminamas iš natūralios bazalto rūdos; rūda lydoma aukštoje temperatūroje, o po to greitai ištraukiama per platinos ir rodžio lydinio įvorę. Jos spalva paprastai būna aukso rudos spalvos. Pati bazalto rūda yra įprasta uoliena, susidaranti po ugnikalnių išsiveržimų, ir jos atsargos yra didelės, ji plačiai paplitusi visoje Žemės plutoje. Šio įprasto akmens pavertimas aukštos kokybės pluoštu yra šiuolaikinio medžiagų mokslo išradingumo pavyzdys.
Kalbant apie cheminę sudėtį, bazalto pluoštas daugiausia sudarytas iš oksidų, tokių kaip silicio dioksidas, aliuminio oksidas, kalcio oksidas ir magnio oksidas, ir priskiriamas silikatinių pluoštų kategorijai. Jo gamybos procesas pasižymi ekologiškumu. Bazalto rūda kaitinama iki išlydytos būsenos aukštos temperatūros krosnyse; viso šio proceso metu nepridedama jokių cheminių reagentų ir nesusidaro kenksmingos išmetamosios dujos, o gautas šlakas gali būti perdirbamas ir pakartotinai naudojamas. Palyginti su tam tikrais sintetiniais pluoštais, kuriems paruošti reikalingi sudėtingi cheminiai procesai, bazalto pluošto gamybos procesas yra gana paprastas ir sunaudoja mažiau energijos.
Bazalto pluošto eksploatacinės charakteristikos yra tarp didelio stiprumo stiklo pluošto ir anglies pluošto; jis apjungia daugybę pranašesnių savybių, todėl yra praktiškai pritaikomas įvairiose srityse.