Kinas genombrott inom basaltfiberindustrin ökar utvecklingen inom flyg- och rymdteknik

Teknologiska genombrott

• Innovativ spinndysedesign: Den optimerade trapetsformade inre kaviteten och den exakta distribuerade temperaturkontrollen av spinndysan har möjliggjort stabil produktion av ultrafina fibrer med diametrar mindre än 6 μm, vilket minskar fiberdiameterns fluktuationskoefficient.

• Gradient smältdragningsprocess: Mingshi New Materials gradientsmältdragningsprocess har förbättrat fibrernas draghållfasthet och elasticitetsmodul.

• Ytmodifieringsteknik:Denna teknik ger biokompatibilitet, biomimetisk osteointegration och Korrosionsbeständighet till fibrerna.

Flyg- och rymdtillämpningar

• Materialprestanda: Basaltfibererbjuder ett brett spektrum av långvariga användningstemperaturer och stark omedelbar motståndskraft mot höga temperaturer, vilket bibehåller strukturell stabilitet även under extrema temperaturskillnader. Dess Hög styrka och lätta egenskaper möjliggör viktminskning och förbättrad slagtålighet för rymdfarkosters strukturella komponenter.

• Termiskt skydd: BasaltfiberFörstärkta keramiska matriskompositer används för det termiska skyddsskiktet i återinträdeskapslar, vilket minskar vikt och värmeledningsförmåga för att kontrollera temperaturfluktuationer inuti kabinen. Värmeisoleringsskiktet i Chang'e 6-landarens kabin förbättrade också temperaturstabiliteten hos dess utrustning.

• Rymdfarkosters strukturer och komponenter: Lätta strukturkomponenter, såsom satellitfästen, kan minska vikt, förlänga utmattningstiden och sänka uppskjutningskostnaderna. Högtemperaturbeständiga komponenter kan öka motorns driftstemperaturer, förbättra bränsleeffektiviteten och förlänga bladens livslängd, vilket gör dem lämpliga för raketbränsletillförselsystem.

• In-situ måntillverkning: Basaltfiber kan användas för att producera byggmaterial från lokala resurser på månen, vilket minskar transportkostnaderna. Det termiska skyddsskiktet i rymddräkter, tillverkat av denna fiber, kan motstå extrema miljöer, skydda mot kosmisk strålning, minska vikt och förbättra rörligheten.

Industriellt ekosystem

• Produktion och kostnadskonkurrenskraft: Kina står för merparten av världens basaltfiber produktion, med betydande kapacitet och en ökande andel ultrafina fibrer. Dess starka kostnadskonkurrens leder till en kontinuerlig ökning av marknadspenetrationen inom marknaden för högkvalitativa kompositmaterial.

• Teknologisk innovation och standarder: Kontinuerliga genombrott inom kärnteknologier drivs av samarbeten mellan flera forskargrupper för att främja industrialisering. Kina har ansökt om ett stort antal relaterade patent, vilket lett utvecklingen när det gäller att etablera internationella standarder och skapa tekniska hinder.

• Global marknadsexpansion: Produkterna exporteras till många länder och har en betydande marknadsandel inom olika områden. Mingshi New Material har etablerat ett servicecenter i Tyskland för att delta i internationella samarbetsprojekt.

Framtida trender

• Intelligenta material: Intelligenta termoresponsiva material kan automatiskt justera sina värmeisoleringsegenskaper, medan självläkande beläggningsteknik kan förbättra tillförlitligheten i rymdmiljö.

• Avancerad tillverkning: 3D-utskrift med månregolitfiber kan möjliggöra snabb konstruktion av månbaser. Keramiska matriskompositer med ultrahög temperatur är lämpliga för bemannade Mars-rymdfarkoster.

• Hållbar utveckling: En sluten återvinningsteknik kan öka återvinningsgraden för kasserade fibrer och bibehålla styrkan hos återvunna fibrer. Anpassningen av biobaserade hartser kan förhindra ansamling av rymdskrot.

Massproduktionen av ultrafin basaltfiber i tusentals ton mikron markerar ett språng för Kina inom området högpresterande oorganiska fibrer. Dess tillämpning inom flyg- och rymdsektorn åtgärdar prestandaflaskhalsarna hos traditionella material. Med fortsatt teknisk iteration och kapacitetsutbyggnad är basaltfiber redo att bli ett vanligt val för flyg- och rymdmaterial, vilket ger ett centralt stöd för Kinas resa mot att bli en stor rymdmakt och uppnå sina mål om "dubbelkol".