Примена на слоевити базалтни ултра-тенки предива и нивните ткаенини во истражувањето на Месечината

Истражувачкиот труд насловен како „Хиерархиска базалтна метапредиво за ергономски заштитен вселенски текстил“ беше објавен во списанието Matter од страна на тимот на професорот Сја Жиганг и академикот Сју Вејлин од Националната клучна лабораторија за нови текстилни материјали и напредна обработка на Текстилниот универзитет Вухан, во соработка со професорот Тао Гуангминг. Оваа истражувачка група за нови текстилни материјали и напредна обработка првпат ја предложи технологијата на предење со предење со јадро „коаксијално спирално обвиткувачко предење“, која се справува со предизвиците на недеструктивно, со низок вртежен момент, висококвалитетно и големо предење, ткаење и примена на базалтни влакна на ултрафина скала. Ова отвора нов пат за големо, погодно за кожата и флексибилна обработка на текстил од неоргански влакна со висока цврстина и висока кршливост, овозможувајќи масовно производство да ја задоволи итната потреба за високо-перформансни заштитни материјали кои ќе издржат сложени и екстремни средини во... Воздухопловна поле. Прв автор на трудот е професорот Сја Жиганг, а соодветни автори се академик Сју Вејлин и професорот Тао Гуангминг. Трудот беше избран за статија за насловна страница во списание.

Примената на хиерархиски базалтна ултрафина преѓа и неговите ткаенини во истражувањето на Месечината се критично сценарио за идната миграција на луѓето во вселената. Оваа хиерархиска ултрафина базалтна преѓа се одликува со флексибилност, висока цврстина и одлична стабилност и може да се вткае во меки ткаенини кои ефикасно се спротивставуваат на силното сончево зрачење и екстремните температурни флуктуации во вселената. Ова истражување е пионер во нов метод за трансформирање на кршливи неоргански базалтни влакна во практични, ергономски заштитни вселенски текстили.

Во последниве години, со брзиот развој на глобалното истражување на длабоката вселена и комерцијалната воздушна индустрија, побарувачката на индустријата за Лесен, материјалите отпорни на екстремни услови на животната средина нагло се зголемија.Базалтни влакна, добиен од вулканска карпа, поседува истакнати предности како што се ниска цена, отпорност на високи температури, висока топлинска изолација, отпорност на зрачење, отпорност на корозија и незапаливост без чад, привлекувајќи конкурентна употреба во повеќе области, вклучувајќи железнички транзит, посебна заштита и градежништво. Сепак, неговата вродена висока цврстина и висок модул го прават многу подложен на кршливо кршење на ултрафина скала; традиционалното предење со висок вртежен момент, исто така, предизвикува оштетување на влакната и нагло опаѓање на цврстината, што резултира со постигнување на висококвалитетна преѓа „недеструктивна, со низок вртежен момент, целосно покриена, пријателска за кожата и флексибилна“ што станува долгорочен проблем со „тесно грло“ што го ограничува влегувањето на базалтните влакна во системот за текстилна апликација.

Временска рамка за развој на технологијата

За да се реши ова техничко тесно грло и да се задоволат потребите за екстремни апликации за заштита, една домашна компанија соработуваше со тимот на професорот Сја Жиганг на Текстилниот универзитет во Вухан. Тие го завршија целиот индустриски процес, од предење, производство на предиво, ткаење, до боење:

• 2019: Прво предложено недеструктивно предење со обвиткување.

• 2020: Успешно развиен првиот производ пријателски настроен кон кожата термичка заштитна ткаенина од базалтни влакна.

• 2021: Постигната е прецизно контролирана технологија за цртање за ултрафини базалтни влакна што се користат во ткаенини за облека.

• 2022: Лабораторијата успешно дизајнираше и предеше висококвалитетни, недеструктивни, целосно покриени, високопропорционални материјали со низок вртежен момент. фино предиво од базалтни влакна.

• 2023: Стабилно функционирање на комплетниот индустриски сет на процеси и опрема погодна за недеструктивно предење на базалтни влакна со целосна покриеност.

• 2023 до денес: Континуирана оптимизација и подобрување на процесите и опремата, примање нарачки за производство и развој на висококвалитетни заштитни ткаенини од базалтни влакна за екстремни сценарија на заштита.

• 2024: Кинеското национално знаме направено од базалтни влакна, развиено од Текстилниот универзитет Вухан, беше успешно развеано на другата страна на Месечината од мисијата Чанг'е-6, дополнително промовирајќи го вниманието и проширувањето на примената на екстремно заштитните ткаенини од базалт.

• 2025: Иновативен тим за „Ера на базалтни влакна“ беше заеднички основан од страна на Aero-Engine Corporation of China Hangyu Life Support Equipment Co., Ltd. и тимот за предење на академик Сју Вејлин на Текстилниот универзитет во Вухан. Тимот е посветен на длабинско истражување и промоција на целокупната синџирна експанзија на базалтните влакна во воздухопловството, од суровини до текстилни производи, адресирајќи ги меѓународните граници на вселенската наука и главните национални стратешки потреби.

Иновација и перформанси

Предводен од професорите Сју Вејлин, Сја Жиганг и Тао Гуангминг, заедно со постдипломски студенти како Шанг Лулу, Сју Ао и Џанг Шилијанг, тимот континуирано воведуваше иновации и подобруваше моментална технологија. Тие беа пионери во технологијата на „коаксијално спирално предење со обвивка“, надминувајќи ги клучните технички и опремни иновации како што се недеструктивно формирање на преѓа со низок вртежен момент и повеќеслојно стабилно покривање.

Тие постигнаа континуирано производство на индустриско ниво на повеќеслојна, органско-неорганска композитна, флексибилна базалтна метаструктурна преѓа (Metayarn).

• Јачината на произведената метапредиво се зголеми за 27,76% во споредба со оригиналниот базалтен филамент.

• Преостанатиот вртежен момент на преѓата беше значително намален во споредба со другите комерцијални предива, овозможувајќи директно плетење или ткаење во флексибилни Metayarn производи кои се пријателски настроени кон кожата.

Соочени со сложени и екстремни воздухопловни средини, производите на Metayarn покажуваат извонредна прилагодливост кон животната средина и структурна стабилност:

• Јачината на флексибилниот производ не се намали, туку се зголеми., по континуирано испирање со течен азот на 200°C, топол воздух на 300°C и продолжено изложување на силно сончево зрачење.

• Го задржал структурниот интегритет откако бил изгорен од пламен од 1300°C.

• Плетените производи од метапреѓа поседуваат издолжување при кинење до 421%.

• Тие одржуваат одлична отпорност на пламен и пожар дури и под 30 степени.%, постигнувајќи ја интегрираната функција на „удобност и заштита“.