4 июня текущего года на обратной стороне Луны Китаем был успешно развернут пятизвездный красный флаг, доставленный посадочным модулем миссии «Чанъэ-6». Это первый случай, когда КНР самостоятельно подняла национальный флаг на обратной стороне естественного спутника Земли.
Флаг весит 11,3 гр, что легче двух монет в 1 юань. Для изготовления флага использовался инновационный материал — базальтовое волокно диаметром 1/3 человеческого волоса. Данный вид волокна производится путем измельчения натурального базальта и его плавления при высокой температуре.
Академик Китайской академии наук (КАН) и бывший директор Института геологии КАН Лю Цзяци отмечает: «Базальтовое волокно обладает уникальными свойствами, такими как легкий вес, высокая прочность, устойчивость к коррозии и экологическая безопасность. Оно выдерживает температуры от -269°C до +700°C, что подчеркивает его исключительную ценность».
В деревне Даюэцзяшань волости Чэньцзява уезда Юйсянь провинции Хэбэй (Северный Китай) расположены натуральные залежи базальта высотой с человеческий рост. «Это естественный вид базальта, который в изобилии встречается в Китае», — поясняет академик.
Производство базальтового волокна сопряжено с технологическими вызовами. Чжу Чжаочунь, руководитель компании «Синьюань», занимающейся добычей, переработкой и продажей базальта, более 10 лет работал над повышением однородности сырья.
Именно эта компания поставила базальтовое сырье для создания каменного пятизвездного красного флага. Ежегодно «Синьюань» перерабатывает около 100 тыс. тонн базальта, но только десятая часть уходит на производство волокна. Стоимость такого сырья составляет 600 юаней /84,30 долл. США/ за тонну, что в 3 раза превышает цену на камень для дорожного строительства.
Базальтовое волокно, использованное для изготовления флага на Луне, было произведено компанией «Хуэйэрцзе» по разработке новых материалов в городе Сянъян провинции Хубэй (Центральный Китай).
На заводе компании базальт плавится при температуре 1450-1500°C, затем расплав проходит через специальные фильеры и под высоким натяжением формируется в тончайшие золотисто-коричневые нити. Благодаря многолетним разработкам компания способна производить волокно диаметром всего 5 мк и длиной до 10 км.
Представитель «Хуэйэрцзе» сообщил, что обычное базальтовое волокно стоит 15 тыс. юаней (2,11 тыс. долл. США) за тонну, в то время как новый продукт — базальтовое волокно диаметром 5 микрон — продается по цене 60-70 тыс. юаней (8,43-9,84 тыс. долл. США) за тонну.
Базальтовое волокно обладает превосходными теплоизоляционными и радиационно-защитными свойствами, но оно относится к неорганическим волокнам, имеет гладкую поверхность и хрупкую структуру, что затрудняет его прядение. Для решения этой проблемы уханьская текстильная компания «Юйдахуа» совместно с Уханьским текстильным университетом разработала технологию объединения базальтового волокна с другими материалами.
В октябре 2023 года после передачи образца флага, предназначенного для установки на Луне, исследовательская группа начала искать сферы для промышленного применения новой технологии, надеясь стимулировать дальнейшее развитие индустрии высокоэффективных волокон.
«Юйдахуа» выпустила новую огнестойкую и термостойкую базальтовую волоконную ткань, которая на ощупь напоминает джинсу.
«Не только в текстильной отрасли, но и в автомобильной, авиационной, медицинской и других отраслях также следят за разработкой базальтового волокна», — сказал Цао Гэньян, член команды разработчиков китайского флага на Луне и профессор Уханьского текстильного университета.
Сферы применения базальтового волокна постоянно расширяются: из него делают устойчивые к тайфунам садки для разведения устриц, лопасти ветрогенераторов, опоры солнечных батарей, композитную арматуру, защитные слои кабелей и т. д.
В апреле этого года китайская автомобилестроительная компания FAW выпустила новую модель автомобиля, в которой некоторые детали интерьера изготовлены из композитного материала на основе базальтового волокна. Это позволило снизить вес деталей более чем на 20% при сохранении их исходных характеристик, а также максимально устранило неприятный запах в салоне.
По оценкам отраслевых экспертов, к 2030 году объем потребления базальтового волокна в автомобильной промышленности достигнет 320 тыс. тонн, объем производства такого материала в денежном выражении — 8,4 млрд юаней (1,18 млрд долл. США), что сможет поддержать рынок комплектующих в нижнем звене отрасли объемом более 47 млрд юаней /6,60 млрд долл. США/.
Китай стал мировым лидером по производству базальтового волокна. В 2023 году производство достигло 30 тыс. тонн, что составляет 75% от общемирового показателя. Экспорт такого материала оценивается в 9 тыс. тонн. Страна также лидирует по количеству патентов в этой области. По состоянию на сентябрь 2023 года во всем мире насчитывалось более 13 тыс. патентов (включая заявки) на базальтовое волокно, из которых более 8,6 тыс. приходилось на Китай, что составляет 66% от общего числа.
Инновационные исследования продолжаются. В лаборатории Университета Дунхуа в Шанхае проводятся эксперименты по производству волокна из лунного грунта, доставленного миссией «Чанъэ-5», в условиях, имитирующих лунную среду без кислорода, с микрогравитацией и низким давлением.
«Лунный грунт схож с базальтом по химическому составу. Волокна, изготовленные из лунного грунта с использованием технологии производства базальтового волокна, могут стать строительным материалом для создания лунной базы в будущем, удовлетворив потребность в строительных материалах на Луне», — сказала Чжу Мэйфан, академик КАН и декан Института материаловедения и инженерии Университета Дунхуа.
04.06.2024. Пятизвездный красный флаг, изготовленный из базальтового волокна, развернулся на посадочном модуле «Чанъэ-6», приземлившемся на обратной стороне Луны. Фотоматериал предоставлен Китайским национальным космическим управлением
Аэрофотосъемка базальтового месторождения, расположенного в западной горной местности волости Чэньцзява уезда Юйсянь. Фотоматериал/ Гэн Хуэй
Сотрудник работает на заводе компании «Цзюйюань» по производству композитов из базальтового волокна, расположенной в городе Дачжоу провинции Сычуань (Юго-Западный Китай). Фотоматериал газеты «Жэньминьжибао» онлайн/Дэн Лянкуй
