Нүүрстөрөгчийн шилэн нийлмэл материал: Нам уулын эдийн засгийг хөгжүүлэх гол материалын боломж ба сорилтууд

Материал судлал, аж үйлдвэрийн эдийн засгийн үүднээс энэхүү нийтлэлд нам уулын эдийн засгийн салбарт нүүрстөрөгчийн шилэн нийлмэл материалын хөгжлийн байдал, техникийн саатал, ирээдүйн чиг хандлагыг системтэйгээр шинжлэх болно. Судалгаанаас харахад нүүрстөрөгчийн файбер нь хөнгөн жинтэй нисэх онгоцонд ихээхэн давуу талтай ч зардлыг хянах, үйл явцыг оновчтой болгох, стандарт системийн бүтээн байгуулалт зэрэг нь түүний өргөн цар хүрээтэй хэрэглээг хязгаарлах гол хүчин зүйл хэвээр байна.

1. Нүүрстөрөгчийн файбер материалын шинж чанар нь нам уулын хэмнэлттэй нийцтэй байдлын шинжилгээ

Механик шинж чанарын давуу талууд:

• Тусгай хүч нь 2450МПа/(г/см³) хүрдэг бөгөөд энэ нь нисэхийн хөнгөн цагааны хайлшаас 5 дахин их юм.
• Тусгай модуль нь 230ГПа/(г/см³)-ээс хэтэрсэн бөгөөд жинг мэдэгдэхүйц бууруулах нөлөөтэй

Эдийн засгийн хэрэглээ:

• Дроны бүтцийн жинг 1 кг-аар бууруулах нь эрчим хүчний хэрэглээг ойролцоогоор 8-12% бууруулах боломжтой.
• eVTOL-ийн жинг 10% бууруулах бүрт аялалын хүрээ 15-20% нэмэгддэг.

2. Аж үйлдвэрийн хөгжлийн өнөөгийн байдал

Дэлхийн зах зээлийн бүтэц:

• 2023 онд дэлхийн нүүрстөрөгчийн файберын нийт хэрэгцээ 135 мянган тонн байх ба үүний 22 хувийг сансар огторгуйн салбар эзэлнэ.
• Японы Торай компани жижиг чирэх зах зээлийн 38 хувийг эзэлдэг.

Дотоодын ахиц дэвшил:

• Үйлдвэрлэлийн хүчин чадлын жилийн нийлмэл өсөлтийн хурд 25% (2018-2023) хүрдэг.
• T700-ийн нутагшуулах түвшин 70%-иас давсан ч T800 ба түүнээс дээшхи нь импортоос хамааралтай хэвээр байна.

3. Техникийн гол бэрхшээлүүд

Материалын түвшин:

• Урьдчилан сэргийлэх үйл явцын тогтвортой байдал (CV үнэ цэнийг 3% дотор хянах шаардлагатай)
• Нийлмэл материалын холболтын бат бэх (80МПа-аас дээш байх шаардлагатай)

Үйлдвэрлэлийн процесс:

• Автомат өрлөгийн үр ашиг (одоогоор 30-50кг/ц, зорилтот 100кг/ц)
• Хатаах циклийг оновчтой болгох (автоклавын уламжлалт процесс 8-12 цаг зарцуулдаг)

4. Нам уулын эдийн засгийн хэрэглээний хэтийн төлөв

Зах зээлийн эрэлтийн таамаглал:

• eVTOL карбон файберын эрэлт 2025 онд 1500-2000 тоннд хүрнэ
• 2030 онд нисгэгчгүй онгоцны салбарын эрэлт 5000 тонн давах төлөвтэй байна

Технологийн хөгжлийн чиг хандлага:

• Бага зардал (зорилтыг 80-100 доллар/кг болгон бууруулсан)
• Ухаалаг үйлдвэрлэл (дижитал ихэр технологийн хэрэглээ)
• Дахин боловсруулах, дахин ашиглах (химийн дахин боловсруулах аргын үр ашгийг дээшлүүлэх)