चन्द्र अन्वेषणमा तहयुक्त बेसाल्ट अल्ट्रा-फाइन यार्न र तिनीहरूका कपडाहरूको प्रयोग
"एर्गोनोमिक प्रोटेक्टिव स्पेस टेक्सटाइलका लागि पदानुक्रमिक बेसाल्ट मेटयार्न" शीर्षकको अनुसन्धान पत्र वुहान टेक्सटाइल विश्वविद्यालयको राष्ट्रिय की प्रयोगशालाको नयाँ टेक्सटाइल सामग्री र उन्नत प्रशोधनका प्राध्यापक सिया झिगाङ र शिक्षाविद् जु वेलिनको टोलीले प्रोफेसर ताओ गुआङमिङसँगको सहकार्यमा म्याटर जर्नलमा प्रकाशित गरेको थियो। नयाँ टेक्सटाइल सामग्री र उन्नत प्रशोधनका लागि यो अनुसन्धान समूहले पहिलो पटक कोर-स्पन स्पिनिङ प्रविधि "कोएक्सियल स्पाइरल र्याप स्पिनिङ" प्रस्ताव गरेको थियो, जसले अल्ट्राफाइन स्केलमा गैर-विनाशकारी, कम-टर्क, उच्च-गुणस्तर, र ठूलो-स्तरीय स्पिनिङ, बुनाई र बेसाल्ट फाइबरको प्रयोगको चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्दछ। यसले उच्च-कठोरता र उच्च-भंगुरता अकार्बनिक फाइबर सामग्रीहरूको ठूलो-स्तरीय, छाला-मैत्री, र लचिलो कपडा प्रशोधनको लागि नयाँ मार्ग खोल्छ, जसले ठूलो उत्पादनलाई जटिल र चरम वातावरणको सामना गर्न उच्च-प्रदर्शन सुरक्षात्मक सामग्रीहरूको तत्काल आवश्यकता पूरा गर्न अनुमति दिन्छ। एयरोस्पेस क्षेत्र। पेपरका पहिलो लेखक प्रोफेसर सिया झिगाङ हुन्, र सम्बन्धित लेखकहरू शिक्षाविद् जू वेइलिन र प्रोफेसर ताओ गुआङमिङ हुन्। पेपरलाई जर्नल कभर लेखको रूपमा छनोट गरिएको थियो।
पदानुक्रमिकताको प्रयोग बेसाल्ट अल्ट्राफाइन धागो र चन्द्र अन्वेषणमा यसको कपडा भविष्यको मानव अन्तरिक्ष बसाइँसराइको लागि एक महत्वपूर्ण परिदृश्य हो। यो पदानुक्रमित बेसाल्ट अल्ट्राफाइन धागोमा लचिलोपन, उच्च शक्ति र उत्कृष्ट स्थिरता रहेको छ, र यसलाई नरम कपडाहरूमा बुन्न सकिन्छ जसले प्रभावकारी रूपमा बलियो सौर्य विकिरण र अन्तरिक्षमा चरम तापमान उतार-चढ़ावको प्रतिरोध गर्दछ। यो अनुसन्धानले भंगुर अकार्बनिक बेसाल्ट फाइबरलाई व्यावहारिक, एर्गोनोमिकली सुरक्षात्मक अन्तरिक्ष कपडामा रूपान्तरण गर्ने नयाँ विधिको अग्रगामी गर्दछ।
हालैका वर्षहरूमा, विश्वव्यापी गहिरो अन्तरिक्ष अन्वेषण र व्यावसायिक एयरोस्पेसको द्रुत विकाससँगै, उद्योगको माग हल्का वजन, चरम-वातावरण-प्रतिरोधी सामग्रीहरूमा तीव्र वृद्धि भएको छ।बेसाल्ट फाइबरज्वालामुखी चट्टानबाट प्राप्त, यसमा कम लागत, उच्च तापक्रम प्रतिरोध, उच्च थर्मल इन्सुलेशन, विकिरण प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, र धुवाँ बिना गैर-ज्वलनशीलता जस्ता प्रमुख फाइदाहरू छन्, जसले रेल ट्रान्जिट, विशेष सुरक्षा, र सिभिल इन्जिनियरिङ सहित धेरै क्षेत्रहरूमा प्रतिस्पर्धात्मक तैनातीलाई आकर्षित गर्दछ। यद्यपि, यसको अन्तर्निहित उच्च कठोरता र उच्च मोड्युलसले यसलाई अल्ट्राफाइन स्केलमा भंगुर फ्र्याक्चरको लागि अत्यधिक संवेदनशील बनाउँछ; परम्परागत उच्च-टर्क स्पिनिङले फाइबर क्षति र शक्तिमा तीव्र गिरावट पनि निम्त्याउँछ, जसको परिणामस्वरूप "गैर-विनाशकारी, कम-टर्क, पूर्ण रूपमा ढाकिएको, छाला-मैत्री, र लचिलो" उच्च-गुणस्तरको धागो दीर्घकालीन "अड्चन" समस्या बन्छ जसले बेसाल्ट फाइबरलाई कपडा अनुप्रयोग प्रणालीमा प्रवेश गर्नबाट रोक्छ।
प्रविधि विकास समयरेखा
यो प्राविधिक अवरोध समाधान गर्न र चरम सुरक्षा अनुप्रयोगहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न, एक घरेलु कम्पनीले वुहान टेक्सटाइल विश्वविद्यालयमा प्रोफेसर सिया झिगाङको टोलीसँग सहकार्य गर्यो। तिनीहरूले कात्ने, धागो बनाउने, बुनाई गर्नेदेखि रंगाउनेसम्म सम्पूर्ण औद्योगिक प्रक्रियालाई सम्बोधन गरे:
-
२०१९: पहिलो प्रस्तावित गैर-विनाशकारी र्यापिङ स्पिनिङ।
-
२०२०: पहिलो छाला-मैत्री सफलतापूर्वक विकास गरियो बेसाल्ट फाइबर थर्मल सुरक्षात्मक कपडा।
-
२०२१: पोशाक कपडाहरूमा प्रयोग हुने अल्ट्राफाइन बेसाल्ट फाइबरको लागि सटीक-नियन्त्रित रेखाचित्र प्रविधि हासिल गरियो।
-
२०२२: प्रयोगशालाले उच्च-गुणस्तरको, कम-टर्क, गैर-विनाशकारी, पूर्ण रूपमा ढाकिएको, उच्च-अनुपातमा डिजाइन र घुमायो। बेसाल्ट फाइबरको मसिनो धागो।
-
२०२३: बेसाल्ट फाइबरको गैर-विनाशकारी, पूर्ण-कभरेज स्पिनिङको लागि उपयुक्त प्रक्रियाहरू र उपकरणहरूको पूर्ण औद्योगिक सेटको स्थिर सञ्चालन।
-
२०२३ देखि हालसम्म: प्रक्रिया र उपकरणहरूको निरन्तर अनुकूलन र सुधार, उत्पादनको लागि अर्डर लिने, र चरम सुरक्षा परिदृश्यहरूको लागि उच्च-अन्त बेसाल्ट फाइबर सुरक्षात्मक कपडाहरू विकास गर्ने।
-
२०२४: वुहान टेक्सटाइल विश्वविद्यालयद्वारा विकसित बेसाल्ट फाइबरबाट बनेको चिनियाँ राष्ट्रिय झण्डा, चाङ'ए-६ मिसनद्वारा चन्द्रमाको टाढाको छेउमा सफलतापूर्वक फहराइयो, जसले बेसाल्ट चरम सुरक्षात्मक कपडाहरूको ध्यान र प्रयोग विस्तारलाई अझ बढावा दियो।
-
२०२५: एरो-इन्जिन कर्पोरेशन अफ चाइना हांग्यु लाइफ सपोर्ट इक्विपमेन्ट कम्पनी लिमिटेड र वुहान टेक्सटाइल विश्वविद्यालयका शिक्षाविद् जु वेइलिनको स्पिनिङ टोलीले संयुक्त रूपमा "बेसाल्ट फाइबर एरा" नवप्रवर्तन टोली स्थापना गरेको थियो। यो टोली कच्चा पदार्थदेखि कपडा उत्पादनहरूसम्म, अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष विज्ञान सीमाहरू र प्रमुख राष्ट्रिय रणनीतिक आवश्यकताहरूलाई सम्बोधन गर्दै बेसाल्ट फाइबरको पूर्ण-श्रृंखला एयरोस्पेस अनुप्रयोग विस्तारको गहन अनुसन्धान र प्रवर्द्धनमा समर्पित छ।
नवीनता र प्रदर्शन
प्रोफेसर सु वेइलिन, सिया झिगाङ र ताओ गुआङमिङको नेतृत्वमा, शाङ लुलु, सु आओ र झाङ शिलियाङ जस्ता स्नातक विद्यार्थीहरूसँगै, टोलीले निरन्तर वर्तमान प्रविधिको आविष्कार र सुधार गर्यो। उनीहरूले "कोएक्सियल स्पाइरल र्याप स्पिनिङ" प्रविधिको अग्रगामी गरे, गैर-विनाशकारी, कम-टर्क धागो निर्माण र बहु-स्तरीय स्थिर कभरेज जस्ता प्रमुख प्राविधिक र उपकरण आविष्कारहरूलाई पार गर्दै।
तिनीहरूले बहु-स्तरीय, जैविक-अकार्बनिक कम्पोजिट, छाला-मैत्री, लचिलो बेसाल्ट मेटा-स्ट्रक्चरल धागो (मेटायर्न) को औद्योगिक-स्तर, निरन्तर उत्पादन हासिल गरे।
-
उत्पादित मेटयार्नको बल मूल बेसाल्ट फिलामेन्टको तुलनामा २७.७६% ले बढ्यो।
-
अन्य व्यावसायिक धागोको तुलनामा धागोको अवशिष्ट टर्क उल्लेखनीय रूपमा कम गरिएको थियो, जसले गर्दा छाला-मैत्री, लचिलो मेटयार्न उत्पादनहरूमा सिधै बुनाई वा बुनाई गर्न अनुमति मिल्यो।
जटिल र चरम एयरोस्पेस वातावरणको सामना गर्दै, मेटयार्न उत्पादनहरूले उत्कृष्ट वातावरणीय अनुकूलन क्षमता र संरचनात्मक स्थिरता प्रदर्शन गर्छन्:
-
लचिलो उत्पादनको शक्ति क्षय भएन, बरु बढ्यो, २०० डिग्री सेल्सियसमा तरल नाइट्रोजन, ३०० डिग्री सेल्सियसमा तातो हावा र बलियो सौर्य विकिरणको लामो समयसम्म सम्पर्कमा रहँदा निरन्तर फ्लस गरेपछि।
-
१३०० डिग्री सेल्सियसको ज्वालाले जलेर पनि यसले संरचनात्मक अखण्डता कायम राख्यो।
-
मेटायार्न बुनेका उत्पादनहरूमा ब्रेकमा सम्म लम्बाइ हुन्छ ४२१%।
-
तिनीहरूले ३० भन्दा कम तापक्रममा पनि उत्कृष्ट ज्वाला प्रतिरोध र आगो प्रतिरोध कायम राख्छन्।%, "आराम र सुरक्षा" को एकीकृत कार्य प्राप्त गर्दै।
