Kinas gjennombrudd i basaltfiberindustrien styrker utviklingen av luftfart

Teknologiske gjennombrudd

• Innovativ spinndysedesign: Det optimaliserte trapesformede indre hulrommet og den presise distribuerte temperaturkontrollen til spinndysen har muliggjort stabil produksjon av ultrafine fibre med diametre på mindre enn 6 μm, noe som reduserer fluktuasjonskoeffisienten i fiberdiameteren.

• Gradient smeltetegningsprosess: Mingshi New Materials gradientsmeltetrekkingsprosess har forbedret fibrenes strekkfasthet og elastisitetsmodul.

• Overflatemodifiseringsteknologi:Denne teknologien gir biokompatibilitet, biomimetisk osteointegrasjon og Korrosjonsbestandighet til fibrene.

Luftfartsapplikasjoner

• Materialytelse: Basaltfibertilbyr et bredt spekter av langvarige brukstemperaturer og sterk umiddelbar motstand mot høye temperaturer, og opprettholder strukturell stabilitet under ekstreme temperaturforskjeller. Dens Høy styrke og lette egenskaper muliggjør vektreduksjon og forbedret slagmotstand for strukturelle komponenter i romfartøyet.

• Termisk beskyttelse: Basaltfiber-forsterkede keramiske matrisekompositter brukes til det termiske beskyttelseslaget i reentry-kapsler, noe som reduserer vekt og termisk ledningsevne for å kontrollere temperatursvingninger inne i kabinen. Det termiske isolasjonslaget i kabinen til Chang'e 6-landingsfartøyet forbedret også temperaturstabiliteten til utstyret.

• Romfartøystrukturer og komponenter: Lette strukturelle komponenter, som satellittbraketter, kan redusere vekt, forlenge utmattingslevetiden og senke oppskytningskostnadene. Høytemperaturbestandige komponenter kan øke motorens driftstemperaturer, forbedre drivstoffeffektiviteten og forlenge bladenes levetid, noe som gjør dem egnet for rakettdrivstoffleveringssystemer.

• In-situ måneproduksjon: Basaltfiber kan brukes til å produsere byggematerialer fra lokale ressurser på månen, noe som reduserer transportkostnadene. Det termiske beskyttelseslaget i romdrakter, laget av denne fiberen, tåler ekstreme miljøer, beskytter mot kosmisk stråling, reduserer vekt og forbedrer mobiliteten.

Industrielt økosystem

• Produksjon og kostnadskonkurranseevne: Kina står for mesteparten av verdens basaltfiber produksjon, med betydelig kapasitet og en økende andel ultrafine fibre. Den sterke kostnadskonkurransen fører til en kontinuerlig økning i markedspenetrasjon innen markedet for avanserte komposittmaterialer.

• Teknologisk innovasjon og standarder: Kontinuerlige gjennombrudd innen kjerneteknologier drives av samarbeid mellom flere forskningsteam for å fremme industrialisering. Kina har søkt om et stort antall relaterte patenter, og er dermed ledende innen etablering av internasjonale standarder og skaping av teknologiske barrierer.

• Global markedsutvidelse: Produktene eksporteres til mange land og har en betydelig markedsandel innen ulike felt. Mingshi New Material har etablert et servicesenter i Tyskland for å delta i internasjonale samarbeidsprosjekter.

Fremtidige trender

• Intelligente materialer: Intelligente termoresponsive materialer kan automatisk justere sine varmeisolasjonsegenskaper, mens selvreparerende beleggteknologi kan forbedre påliteligheten i romfartsmiljøet.

• Avansert produksjon: 3D-printing med måneregolittfiber kan muliggjøre rask konstruksjon av månebaser. Keramiske matrisekompositter med ultrahøy temperatur er egnet for bemannede Mars-romfartøy.

• Bærekraftig utvikling: En lukket resirkuleringsteknologi kan øke gjenvinningsgraden av kasserte fibre og opprettholde styrken til resirkulerte fibre. Tilpasning av biobaserte harpikser kan forhindre opphopning av romsøppel.

Masseproduksjonen av ultrafine basaltfibre på tusen tonn mikron markerer et sprang for Kina innen feltet uorganiske fibre med høy ytelse. Bruken i luftfartssektoren løser ytelsesflaskehalsene til tradisjonelle materialer. Med fortsatt teknologisk iterasjon og kapasitetsutvidelse er basaltfiber klar til å bli et vanlig valg for luftfartsmaterialer, og gir sentral støtte til Kinas reise mot å bli en stor rommakt og oppnå sine "dobbelt karbon"-mål.