Zbatimi i fijeve ultra të holla të bazaltit me shtresa dhe pëlhurave të tyre në eksplorimin hënor

2025-11-03

Punimi kërkimor me titull "Metafije hierarkike bazalti për tekstile ergonomike mbrojtëse hapësinore" u botua në revistën Matter nga ekipi i Profesor Xia Zhigang dhe Akademikut Xu Weilin nga Laboratori Kombëtar Kyç i Materialeve të Reja Tekstilore dhe Përpunimit të Avancuar në Universitetin e Tekstileve Wuhan, në bashkëpunim me Profesor Tao Guangming. Ky grup kërkimor për materiale të reja tekstile dhe përpunim të avancuar propozoi për herë të parë teknologjinë e tjerrjes me bërthamë "tjerrje spirale koaksiale", e cila adreson sfidat e tjerrjes, endjes dhe aplikimit jo-shkatërrues, me çift rrotullues të ulët, me cilësi të lartë dhe në shkallë të gjerë të fibrave të bazaltit në shkallën ultrafine. Kjo hap një rrugë të re për përpunimin e tekstilit në shkallë të gjerë, miqësor ndaj lëkurës dhe fleksibël të materialeve të fibrave inorganike me ngurtësi të lartë dhe brishtësi të lartë, duke lejuar që prodhimi masiv të përmbushë nevojën urgjente për materiale mbrojtëse me performancë të lartë për t'i bërë ballë mjediseve komplekse dhe ekstreme në... Hapësirë ajrore fushë. Autori i parë i punimit është Profesor Xia Zhigang, dhe autorët përkatës janë Akademiku Xu Weilin dhe Profesori Tao Guangming. Punimi u zgjodh si artikull në kopertinën e revistës.

Zbatimi i hierarkisë fije ultrafine bazalti dhe pëlhurat e saj në eksplorimin hënor janë një skenar kritik për migrimin e ardhshëm të njeriut në hapësirë. Ky fije ultrafine hierarkike bazalti karakterizohet nga fleksibilitet, forcë e lartë dhe stabilitet i shkëlqyer, dhe mund të endet në pëlhura të buta që i rezistojnë në mënyrë efektive rrezatimit të fortë diellor dhe luhatjeve ekstreme të temperaturës në hapësirë. Ky hulumtim është pionier i një metode të re për transformimin e fibrave të brishta inorganike të bazaltit në tekstile hapësinore praktike dhe ergonomikisht mbrojtëse.

Në vitet e fundit, me zhvillimin e shpejtë të eksplorimit global të hapësirës së thellë dhe hapësirës ajrore komerciale, kërkesa e industrisë për I lehtë, materialet rezistente ndaj mjedisit ekstrem është rritur ndjeshëm.Fibër bazalti, i nxjerrë nga shkëmbi vullkanik, zotëron avantazhe të spikatura si kosto e ulët, rezistencë ndaj temperaturave të larta, izolim i lartë termik, rezistencë ndaj rrezatimit, rezistencë ndaj korrozionit dhe mosndezshmëri pa tym, duke tërhequr vendosje konkurruese në fusha të shumta duke përfshirë transportin hekurudhor, mbrojtjen speciale dhe inxhinierinë civile. Megjithatë, ngurtësia e tij e lartë e natyrshme dhe moduli i lartë e bëjnë atë shumë të ndjeshëm ndaj thyerjes së brishtë në shkallën ultra të imët; tjerrja tradicionale me çift rrotullues të lartë gjithashtu shkakton dëmtime të fibrave dhe një rënie të ndjeshme të forcës, duke rezultuar në arritjen e fijeve me cilësi të lartë "jo-shkatërruese, me çift rrotullues të ulët, të mbuluara plotësisht, miqësore me lëkurën dhe fleksibile" duke u bërë një problem afatgjatë "ngarkese" që kufizon hyrjen e fibrave të bazaltit në sistemin e aplikimit tekstil.

Afati kohor i zhvillimit të teknologjisë

Për të zgjidhur këtë pengesë teknike dhe për të përmbushur nevojat e aplikimeve ekstreme të mbrojtjes, një kompani vendase bashkëpunoi me ekipin e Profesor Xia Zhigang në Universitetin e Tekstileve në Wuhan. Ata trajtuan të gjithë procesin industrial, nga tjerrja, prodhimi i fijeve, endja e deri te ngjyrosja:

2019: Propozimi i parë për tjerrje mbështjellëse jo-shkatërruese.
2020: Zhvilloi me sukses produktin e parë miqësor ndaj lëkurës pëlhurë mbrojtëse termike me fibra bazalti.
2021: U arrit teknologjia e vizatimit të kontrolluar me precizion për fibrat ultra të holla të bazaltit të përdorura në pëlhurat e veshjeve.
2022: Laboratori projektoi dhe tjerr me sukses materiale me cilësi të lartë, me çift rrotullues të ulët, jo-shkatërruese, të mbuluara plotësisht dhe me përmasa të larta. fije e hollë me fibra bazalti.
2023: Funksionim i qëndrueshëm i të gjithë grupit industrial të proceseve dhe pajisjeve të përshtatshme për tjerrje jo-shkatërruese dhe me mbulim të plotë të fibrave të bazaltit.
2023 deri më tani: Optimizim dhe përmirësim i vazhdueshëm i proceseve dhe pajisjeve, marrja e porosive për prodhim dhe zhvillimi i pëlhurave mbrojtëse me fibra bazalti të nivelit të lartë për skenarë mbrojtjeje ekstreme.
2024: Flamuri kombëtar kinez i bërë nga fibra bazalti, i zhvilluar nga Universiteti i Tekstileve Wuhan, u shpalos me sukses në anën e largët të Hënës nga misioni Chang'e-6, duke nxitur më tej vëmendjen dhe zgjerimin e aplikimit të pëlhurave mbrojtëse ekstreme prej bazalti.
2025: Një ekip inovacioni i "Epokës së Fibrave të Bazaltit" u krijua bashkërisht nga Korporata Aero-Engine e Kinës Hangyu Life Support Equipment Co., Ltd. dhe ekipi i tjerrjes së Akademikut Xu Weilin në Universitetin e Tekstileve Wuhan. Ekipi i është përkushtuar kërkimit të thelluar dhe promovimit të zgjerimit të plotë të aplikimit hapësinor të fibrave të bazaltit, nga lëndët e para te produktet tekstile, duke adresuar kufijtë ndërkombëtarë të shkencës hapësinore dhe nevojat kryesore strategjike kombëtare.

Inovacioni dhe Performanca

I udhëhequr nga profesorët Xu Weilin, Xia Zhigang dhe Tao Guangming, së bashku me studentë të diplomuar si Shang Lulu, Xu Ao dhe Zhang Shiliang, ekipi vazhdimisht inovoi dhe përmirësoi teknologjinë aktuale. Ata ishin pionierë të teknologjisë së "tjerrjes me mbështjellje spirale koaksiale", duke kapërcyer inovacionet kryesore teknike dhe të pajisjeve, të tilla si formimi i fijeve jo-shkatërruese me çift rrotullues të ulët dhe mbulimi i qëndrueshëm në shumë nivele.

Ata arritën prodhim të vazhdueshëm në shkallë industriale të fijes metastrukturore të bazaltit (Metayarn), shumënivelëshe, kompozit organik-inorganik, miqësor ndaj lëkurës dhe fleksibël.

Fortësia e Metayarn-it të prodhuar u rrit me 27.76% krahasuar me filamentin origjinal të bazaltit.
Momenti i mbetur i fillit u zvogëlua ndjeshëm në krahasim me fijet e tjera komerciale, duke lejuar thurjen ose endjen e drejtpërdrejtë në produkte Metayarn fleksibël dhe miqësore me lëkurën.

Duke u përballur me mjedise komplekse dhe ekstreme hapësinore, produktet Metayarn shfaqin përshtatshmëri të jashtëzakonshme mjedisore dhe stabilitet strukturor:

Fortësia e produktit fleksibël nuk u zbeh, por përkundrazi u rrit., pas shpëlarjes së vazhdueshme me azot të lëngshëm në 200°C, ajër të nxehtë në 300°C dhe ekspozimit të zgjatur ndaj rrezatimit të fortë diellor.
Ai ruajti integritetin strukturor pasi u dogj nga një flakë 1300°C.
Produktet e thurura me fije metalike kanë një zgjatim në thyerje deri në $421\%$ .
Ato ruajnë rezistencë të shkëlqyer ndaj flakës dhe zjarrit edhe nën 30 gradë. $30\%$ , duke arritur funksionin e integruar të "ngushëllimit dhe mbrojtjes".