Đột phá trong ngành sợi bazan của Trung Quốc thúc đẩy sự phát triển của ngành hàng không vũ trụ

Những đột phá về công nghệ

• Thiết kế vòi phun sáng tạo: Khoang bên trong hình thang được tối ưu hóa và khả năng kiểm soát nhiệt độ phân tán chính xác của ống kéo sợi đã cho phép sản xuất ổn định các sợi siêu mịn có đường kính nhỏ hơn 6μm, giúp giảm hệ số dao động đường kính sợi.

• Quy trình vẽ gradient melt: Quy trình kéo nóng chảy gradient của Mingshi New Material đã tăng cường độ bền kéo và mô đun đàn hồi của sợi.

• Công nghệ sửa đổi bề mặt:Công nghệ này mang lại khả năng tương thích sinh học, tích hợp xương sinh học và Khả năng chống ăn mòn đến các sợi.

Ứng dụng hàng không vũ trụ

• Hiệu suất vật liệu: Sợi bazancung cấp phạm vi nhiệt độ sử dụng lâu dài rộng và khả năng chịu nhiệt độ cao tức thời mạnh mẽ, duy trì độ ổn định của cấu trúc trong điều kiện chênh lệch nhiệt độ cực lớn. Cường độ cao và các đặc tính nhẹ giúp giảm trọng lượng và cải thiện khả năng chống va đập cho các thành phần cấu trúc tàu vũ trụ.

• Bảo vệ nhiệt: Sợi bazanVật liệu composite nền gốm gia cường được sử dụng cho lớp bảo vệ nhiệt của khoang tàu tái nhập, giúp giảm trọng lượng và độ dẫn nhiệt để kiểm soát biến động nhiệt độ bên trong khoang. Lớp cách nhiệt của khoang tàu đổ bộ Hằng Nga 6 cũng cải thiện độ ổn định nhiệt độ của thiết bị.

• Cấu trúc và thành phần tàu vũ trụ: Các thành phần cấu trúc nhẹ, chẳng hạn như giá đỡ vệ tinh, có thể giảm trọng lượng, kéo dài tuổi thọ chịu mỏi và giảm chi phí phóng. Các thành phần chịu nhiệt độ cao có thể làm tăng nhiệt độ vận hành của động cơ, cải thiện hiệu suất nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ cánh quạt, khiến chúng phù hợp với hệ thống cung cấp nhiên liệu tên lửa.

• Sản xuất tại chỗ trên Mặt Trăng: Sợi bazan có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng từ các nguồn tài nguyên địa phương trên Mặt Trăng, giúp giảm chi phí vận chuyển. Lớp bảo vệ nhiệt của bộ đồ phi hành gia, được làm từ loại sợi này, có thể chịu được môi trường khắc nghiệt, chống lại tia vũ trụ, giảm trọng lượng và cải thiện khả năng di chuyển.

Hệ sinh thái công nghiệp

• Năng lực cạnh tranh về sản xuất và chi phí: Trung Quốc chiếm phần lớn thế giới sợi bazan Sản lượng đáng kể và tỷ lệ sợi siêu mịn ngày càng tăng. Khả năng cạnh tranh mạnh mẽ về giá thành đang dẫn đến sự gia tăng liên tục về khả năng thâm nhập thị trường trong lĩnh vực vật liệu composite cao cấp.

• Đổi mới và Tiêu chuẩn Công nghệ: Những đột phá liên tục trong công nghệ cốt lõi đang được thúc đẩy bởi sự hợp tác giữa nhiều nhóm nghiên cứu nhằm thúc đẩy công nghiệp hóa. Trung Quốc đã nộp đơn xin cấp một số lượng lớn bằng sáng chế liên quan, dẫn đầu trong việc thiết lập các tiêu chuẩn quốc tế và tạo ra các rào cản công nghệ.

• Mở rộng thị trường toàn cầu: Sản phẩm được xuất khẩu sang nhiều nước và chiếm thị phần đáng kể trong nhiều lĩnh vực. Mingshi New Material đã thành lập một trung tâm dịch vụ tại Đức để tham gia vào các dự án hợp tác quốc tế.

Xu hướng tương lai

• Vật liệu thông minh: Vật liệu phản ứng nhiệt thông minh có thể tự động điều chỉnh tính chất cách nhiệt, trong khi công nghệ phủ tự phục hồi có thể cải thiện độ tin cậy trong môi trường không gian.

• Sản xuất tiên tiến: Công nghệ in 3D với sợi regolith Mặt Trăng có thể giúp xây dựng nhanh chóng các căn cứ trên Mặt Trăng. Vật liệu composite nền gốm chịu nhiệt độ cực cao thích hợp cho tàu vũ trụ có người lái trên Sao Hỏa.

• Phát triển bền vững: Công nghệ tái chế vòng kín có thể tăng tỷ lệ thu hồi sợi thải và duy trì độ bền của sợi tái chế. Việc sử dụng nhựa sinh học có thể ngăn ngừa sự tích tụ của rác vũ trụ.

Việc sản xuất hàng loạt sợi bazan siêu mịn cỡ micron hàng nghìn tấn đánh dấu một bước tiến vượt bậc của Trung Quốc trong lĩnh vực sợi vô cơ hiệu suất cao. Ứng dụng của nó trong lĩnh vực hàng không vũ trụ đã giải quyết được những hạn chế về hiệu suất của các vật liệu truyền thống. Với việc liên tục cải tiến công nghệ và mở rộng năng lực, sợi bazan đang sẵn sàng trở thành lựa chọn chủ đạo cho vật liệu hàng không vũ trụ, cung cấp hỗ trợ cốt lõi cho hành trình trở thành cường quốc vũ trụ hàng đầu của Trung Quốc và đạt được mục tiêu "carbon kép".