دراسة عن خصائص وآلية وتطبيق المواد منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين (LSZH) للمنتجات الفضائية

دراسة عن خصائص وآلية وتطبيق

مواد منخفضة الدخان وخالية من الهالوجين (LSZH) للمنتجات الفضائية

I. مقدمة

1.1 خلفية البحث

مع التطور السريع لتكنولوجيا الفضاء الجوي، زادت متطلبات سلامة المواد والصداقة البيئية والموثوقية في رحلات الفضاء المأهولة واستكشاف الفضاء السحيق والفضاء.

بناء المحطة تتصاعد باستمرار. لم تعد المواد المثبطة للهب التقليدية المحتوية على الهالوجين قادرة على تلبية المتطلبات الصارمة لمجال الطيران بسبب أدائها البيئي الضعيف ومنتجات الاحتراق شديدة السمية.

لقد ظهرت المواد منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين (LSZH) كحل مناسب. وتشمل مزاياها الأساسية: عدم إطلاق غاز الهالوجين أثناء الاحتراق، وتوليد دخان منخفض للغاية، وسمية منخفضة، وتآكل ضعيف، بينما تمتلك في نفس الوقت تثبيط ممتاز للهب، وقوة ميكانيكية واستقرار بيئي. تتوافق هذه الخصائص تمامًا مع متطلبات الخدمة الآمنة لمنتجات الطيران، مما يجعل مواد LSZH نقطة بحث ساخنة واتجاه تطوير رئيسي في مجال مواد الطيران الحديثة.

1.2 حالة البحث الحالية في الداخل والخارج

حالة البحوث المحلية

1.3 أهمية البحث

• تعزيز سلامة المنتجات الفضائية: لا تنتج مواد LSZH غازات سامة هالوجينية ودخانًا منخفضًا أثناء الاحتراق، مما يؤدي بشكل فعال إلى تجنب تسمم الأفراد واختناقهم بالإضافة إلى تلف المعدات أثناء الحرائق، وبالتالي تقليل مخاطر المهام الفضائية؛
• تلبية متطلبات خدمة البيئة القاسية: مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة، ومقاومة الإشعاع ومقاومة الشيخوخة تتكيف مع بيئات الخدمة المعقدة داخل كابينة المركبات الفضائية وخارجها، مما يضمن خدمة مواد مستقرة على المدى الطويل؛
• تعزيز الاستبدال المحلي للمواد الفضائية: اختراق احتكارات التكنولوجيا الأجنبية، وتحقيق سيطرة مستقلة على مواد LSZH عالية الأداء، وخفض تكاليف تصنيع معدات الطيران، وتعزيز القدرة التنافسية الأساسية لصناعة الطيران في الصين؛
• ممارسة مفاهيم الفضاء الجوي الأخضر: خصائص خالية من الهالوجين ومنخفضة السمية وصديقة للبيئة تتوافق مع متطلبات التصنيع الأخضر والتنمية المستدامة في مجال الفضاء الجوي، مما يعزز التنمية عالية الجودة لصناعة الطيران.

1.4 محتوى البحث

• تعريف وتصنيف والخصائص الأساسية للمواد LSZH؛
• آليات مثبطات اللهب وإخماد الدخان لمواد LSZH (المرحلة المكثفة، المرحلة الغازية، مثبطات اللهب التآزرية)؛
• المعايير الأساسية ومتطلبات مؤشرات الأداء الرئيسية لمواد LSZH في مجال الطيران؛
• سيناريوهات التطبيق النموذجية والمتطلبات الفنية لمواد LSZH في منتجات الفضاء الجوي؛
• مشاكل الاختناق واتجاهات التحسين لمواد LSZH الفضائية؛
• اتجاهات البحث والتطوير المستقبلية لمواد LSZH الفضائية عالية الأداء.

ثانيا. التعريف والتصنيف والخصائص الأساسية لمواد LSZH

2.1 التعريف

• خالي من الهالوجين: يبلغ إجمالي محتوى الهالوجين في المادة ≥0.5% (جزء من الكتلة)، مع عدم إطلاق غازات هاليد الهيدروجين مثل حمض الهيدروكلوريك وHBr أثناء الاحتراق، مما يؤدي إلى تجنب التآكل وتسمم الأفراد والمعدات؛
• دخان منخفض: كثافة الدخان أثناء احتراق المواد منخفضة للغاية، مع نفاذية الضوء ≥60% (معيار IEC 61034-2)، مما يقلل من إعاقة الدخان للرؤية ويحسن كفاءة الاستجابة للطوارئ.

2.2 التصنيف

• راتنج المصفوفة: البولي إيثيلين (PE)، كوبوليمر إيثيلين-فينيل أسيتات (EVA)، البولي بروبيلين (PP) وخليطاتها؛
• نظام مثبطات اللهب: مثبطات اللهب غير العضوية في المقام الأول مثل هيدروكسيد الألومنيوم (ATH) وهيدروكسيد المغنيسيوم (MH)، المركبة مع مثبطات اللهب الفوسفور الأحمر والنيتروجين الفوسفوري؛
• الخصائص الأساسية: كثافة منخفضة، قابلية معالجة جيدة، مرونة عالية، تكلفة منخفضة، مقاومة ممتازة للطقس؛ مقاومة درجات الحرارة على المدى الطويل -60 درجة مئوية ~ 125 درجة مئوية، مناسبة لعزل وتغليف الكابلات الفضائية، والمكونات الهيكلية خفيفة الوزن؛
• المنتجات النموذجية: مركبات كابلات البولي أوليفين المتشابكة LSZH الفضائية، وحشيات الختم المستندة إلى EVA LSZH.

مواد LSZH القائمة على البولي يوريثين

• راتنج المصفوفة: بولي يوريثين لدن بالحرارة (TPU)، بولي يوريثين قابل للصب (CPU)؛
• نظام مثبطات اللهب: مثبطات لهب الفوسفور والنيتروجين التفاعلية، مثبطات اللهب المنتفخة (IFR)؛
• الخصائص الأساسية: مرونة عالية، مقاومة عالية للتآكل، صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة، مقاومة للزيت والتآكل؛ مقاومة درجات الحرارة على المدى الطويل -40 درجة مئوية ~ 100 درجة مئوية، مناسبة لمكونات التوسيد الداخلي للفضاء، والأختام، وخطوط الأنابيب المرنة وتغليف الكابلات؛
• المنتجات النموذجية: بطانة مقاعد الطيران من مادة البولي يوريثين، مادة مانعة للتسرب من مادة البولي يوريثين LSZH.

مواد LSZH القائمة على البوليميد

• راتنج المصفوفة: بوليميد (PI)، بولي إيثيريميد (PEI)؛
• نظام مثبطات اللهب: مثبطات اللهب المتأصلة (السلسلة الجزيئية تحتوي على بنية إيميد صلبة)، لا حاجة إلى مثبطات لهب إضافية؛
• الخصائص الأساسية: مقاومة درجات الحرارة العالية جدًا (على المدى الطويل 260 درجة مئوية، على المدى القصير 500 درجة مئوية)، قوة ميكانيكية ممتازة، مقاومة للإشعاع، مقاومة للشيخوخة، دخان منخفض وخالية من الهالوجين؛ مناسبة للمكونات الهيكلية لمنطقة درجة الحرارة العالية، وتغليف المكونات الإلكترونية، وعزل الكابلات ذات درجة الحرارة العالية للمركبات الفضائية؛
• المنتجات النموذجية: صفائح PI الهيكلية عالية الحرارة في مجال الطيران، وأغشية بوليميد LSZH.

مواد LSZH القائمة على الايبوكسي

• راتنج المصفوفة: بيسفينول أ راتنجات الايبوكسي، راتنجات الايبوكسي الفينولية؛
• نظام مثبطات اللهب: مثبطات اللهب الفوسفورية، مثبطات اللهب النيتروجينية، مركبات حشو النانو غير العضوية؛
• الخصائص الأساسية: قوة ربط عالية، انكماش معالجة صغير، مقاومة للتآكل الكيميائي، خصائص ممتازة لمقاومة اللهب؛ مقاومة درجات الحرارة على المدى الطويل -50 درجة مئوية ~ 180 درجة مئوية، مناسبة لتغليف المكونات الإلكترونية الفضائية، والمصفوفة المركبة، وربط المكونات الهيكلية؛
• المنتجات النموذجية: التغليف الإلكتروني للفضاء LSZH إيبوكسي، ألياف الكربون/إيبوكسي مركبات LSZH.

2.3 الخصائص الأساسية

أداء مثبطات اللهب

أداء مثبطات اللهب هو المؤشر الأساسي لمواد LSZH الفضائية، والتي تتطلب الامتثال لتصنيف UL94 V-0 ، FAR 25.853 الاحتراق الرأسي، ومتطلبات الفئة A لمثبطات اللهب GJB 1709 ، مما يعني أن المواد تنطفئ فور إزالة اللهب، مع عدم وجود احتراق مستدام أو ظواهر اشتعال متقطرة. الحد من مؤشر الأكسجين (LOI) ≥30%، مع بعض سيناريوهات المواد ذات درجة الحرارة العالية التي تتطلب LOI ≥35%، مما يضمن صعوبة الاحتراق في الأماكن المغلقة ويمنع انتشار اللهب.

أداء منخفض الدخان وسمية منخفضة

• دخان منخفض: كثافة دخان الاحتراق (نفاذية الضوء) ≥60% (IEC 61034-2)، تصنيف كثافة الدخان (SDR) ≥50، مما يقلل من إعاقة الدخان ومخاطر السمية؛
• سمية منخفضة: يصل تصنيف سمية غاز الاحتراق إلى مستوى السل (سمية منخفضة)، مع عدم إطلاق غازات شديدة السمية مثل هاليدات الهيدروجين وسيانيد الهيدروجين، مما يلبي متطلبات سلامة رواد الفضاء داخل كبائن المركبات الفضائية.

الخواص الميكانيكية

القدرة على التكيف البيئي

• مقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة: ثبات طويل الأمد عند -65 درجة مئوية ~ 125 درجة مئوية، مع مواد منطقة ذات درجة حرارة عالية مقاومة لـ 260 درجة مئوية، لا يوجد تشقق هش في درجات حرارة منخفضة ولا تليين أو تشوه في درجات حرارة عالية؛
• مقاومة الإشعاع: تحمل إشعاع الجسيمات عالي الطاقة (أشعة γ، وحزم الإلكترون)، مع معدل الاحتفاظ بالأداء الميكانيكي ≥80% بعد الإشعاع، بدون تدهور أو تغير في اللون أو تقصف؛
• مقاومة التقادم: تدهور الأداء بنسبة ≥20% بعد التقادم الحراري المؤكسد والتقادم بالأشعة فوق البنفسجية، مما يضمن استقرار وموثوقية الخدمة على المدى الطويل (15 إلى 20 عامًا)؛
• تقلب منخفض: معدل فقدان الكتلة (TML) ≥1% في البيئات ذات الفراغ العالي، المواد المتطايرة القابلة للتكثيف (CVCM) ≥0.1%، لتجنب التلوث المتطاير للأدوات الدقيقة.

المعالجة والتوافق

ثالثا. المعايير الأساسية ومتطلبات الأداء لمواد LSZH في مجال الفضاء الجوي

3.1 النظام القياسي الأساسي

• GJB 773A-2000 'المواصفات العامة لكابلات الفضاء الجوي': تحدد متطلبات مثبطات اللهب والدخان المنخفض والخالية من الهالوجين ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة ومتطلبات مقاومة الإشعاع لمواد العزل/التغليف LSZH المستخدمة في كابلات الفضاء الجوي؛
• GJB 1709-1993 'المواصفات العامة للمواد المثبطة للهب للمعدات الإلكترونية العسكرية': توضح تصنيف مثبطات اللهب (الفئة أ)، وكثافة الدخان، وتقييم السمية ومؤشرات الأداء الميكانيكي للمواد LSZH المستخدمة في المعدات الإلكترونية الفضائية؛
• GJB 2485-1995 'طريقة اختبار إطلاق الغازات الفراغية لمواد المركبات الفضائية': توحيد طرق الاختبار المتطايرة للمواد LSZH تحت فراغ عالٍ، مما يتطلب TML ≥1% وCVCM ≥0.1%؛
• HB 5470-1991 'طرق اختبار أداء الاحتراق للمواد غير المعدنية للطيران': يحدد طرق اختبار الاحتراق الرأسي والأفقي للمواد LSZH الداخلية للفضاء.

المعايير الدولية

• SAE AS 22759 'معيار الأسلاك المعزولة بالفضاء': المعيار الأمريكي الأساسي لكابلات الفضاء الجوي، التي تتطلب مواد LSZH لتلبية مقاومة درجات الحرارة -65 درجة مئوية ~ 200 درجة مئوية، ومثبطات اللهب UL94 V-0، ومتطلبات الدخان المنخفض الخالية من الهالوجين;
• FAR 25.853 'أداء احتراق المواد الداخلية للطائرة': معيار إلزامي دوليًا للطيران المدني، يتطلب إطفاء المواد الداخلية للطيران ذاتيًا خلال 12 ثانية في اختبارات الاحتراق العمودي، دون أي احتراق أو تقطر مستمر؛
• IEC 60332-3 'اختبار احتراق مجموعة الكابلات': معيار دولي لمثبطات اللهب للكابلات، يتطلب كابلات LSZH الفضائية اجتياز اختبار احتراق مجموعة الكابلات من الفئة أ؛
• IEC 61034-2 'اختبار كثافة دخان احتراق الكابل': يحدد طريقة الاختبار التي تتطلب نفاذية ضوء دخان المادة LSZH ≥60%.

3.2 متطلبات مؤشر الأداء الرئيسي

من خلال الجمع بين معايير الطيران ومتطلبات الخدمة، تظهر مؤشرات الأداء الأساسية لمواد LSZH في الجدول 1 :

3.3 المتطلبات المختلفة لسيناريوهات الفضاء الجوي

• المتطلبات الأساسية: أولوية سمية منخفضة، مثبطات اللهب الثانوية، دخان منخفض للغاية؛ لا تحتوي غازات الاحتراق على سيانيد الهيدروجين أو هاليدات الهيدروجين، ونفاذية الضوء ≥70%، مما يلبي متطلبات سلامة حياة رواد الفضاء؛
• المواد القابلة للتطبيق: التصميمات الداخلية LSZH القائمة على البولي يوريثين، وكابلات LSZH القائمة على البولي أوليفين، ومواد تغليف الإيبوكسي منخفضة السمية.

المركبات الفضائية غير المأهولة (الأقمار الصناعية والمسبارات)

• المتطلبات الأساسية: أولوية تثبيط اللهب، التكيف المنخفض مع الدخان، الاستقرار العالي؛ التركيز على إخماد أضرار المعدات الناجمة عن الحرائق، مع متطلبات أعلى لمقاومة الإشعاع ومقاومة الفراغ، TML ≥0.5%؛
• المواد القابلة للتطبيق: المكونات الهيكلية LSZH القائمة على البوليميد، ومواد تغليف LSZH القائمة على الإيبوكسي، وكابلات البولي أوليفين المتشابكة.

إطلاق المركبات

• المتطلبات الأساسية: مقاومة درجات الحرارة العالية، مثبطات اللهب، دخان منخفض، خفيف الوزن؛ المكونات الهيكلية مقاومة لدرجات حرارة -65 درجة مئوية إلى 180 درجة مئوية، ويجب أن تتحمل الكابلات اهتزازات الإطلاق ودرجات الحرارة المرتفعة، والكثافة ≥1.5 جم/سم⊃3;؛
• المواد القابلة للتطبيق: مركبات LSZH من ألياف الكربون/الإيبوكسي، وتغليف كابل LSZH المعتمد على EVA، وأغشية بوليميد مقاومة لدرجات الحرارة العالية.

رابعا. التطبيقات النموذجية لمواد LSZH في المنتجات الفضائية

4.1 عزل وتغليف الكابلات الفضائية

• طبقة العزل: مقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، مقاومة الإشعاع، العزل العالي، الدخان المنخفض وخالية من الهالوجين، مثبطات اللهب؛ مقاومة درجات الحرارة على المدى الطويل -65 درجة مئوية ~ 125 درجة مئوية، قوة الانهيار ≥20 كيلو فولت / مم؛
• طبقة التغليف: مقاومة التآكل، مقاومة الزيت، مقاومة الشيخوخة، مثبطات اللهب، دخان منخفض وخالية من الهالوجين، مرونة عالية؛ تحمل اهتزاز الإطلاق وتأثير النيازك الدقيقة، والاستطالة عند الكسر ≥200%.

اختيار المواد والتطبيق

• الطبقة العازلة: مواد LSZH القائمة على البولي أوليفين المتشابك (XLPE) (EVA/ATH/نظام الفوسفور الأحمر)، مقاومة لدرجة الحرارة حتى 125 درجة مئوية، مع أداء عزل ممتاز، معتمدة من GJB 773A، تستخدم لمركبة شنتشو الفضائية وكابلات التحكم في المحطة الفضائية؛
• طبقة التغليف: مواد LSZH تعتمد على مادة البولي يوريثين الحراري (TPU)، وهي شديدة المقاومة للتآكل، ومرنة للغاية، ومقاومة للزيت، وتتكيف مع بيئات المقصورة الإضافية المعقدة، وتستخدم في هياكل مركبات الإطلاق والكابلات الخارجية للأقمار الصناعية؛
• الكابلات ذات درجة الحرارة العالية: مواد عازلة تعتمد على مادة البوليميد (PI) LSZH، مقاومة لدرجة الحرارة حتى 260 درجة مئوية، تستخدم للكابلات الإلكترونية حول محركات المركبات الفضائية وفي المناطق ذات درجات الحرارة العالية.

4.2 التصميم الداخلي للفضاء والمكونات الهيكلية

• توسيد المقعد: مواد رغوية LSZH قائمة على مادة البولي يوريثين، كثافة ≥0.5 جم/سم مكعب، مرنة للغاية، دخان منخفض وسمية منخفضة، تلبي متطلبات مثبطات اللهب FAR 25.853، تستخدم لمقاعد رواد الفضاء في المركبات الفضائية المأهولة؛
• الألواح الزخرفية الداخلية: صفائح LSZH القائمة على البولي أوليفين، تصنيف V-0 لمثبطات اللهب، دخان منخفض، مقاومة للتقادم، خفيفة الوزن وسهلة المعالجة، تستخدم في التصميمات الداخلية لكابينة المحطة الفضائية؛
• حشوات/شرائط الختم: EVA/مواد LSZH ممزوجة بالمطاط، مقاومة للزيت، مقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة، مرنة للغاية، تستخدم لأبواب المقصورة وأختام النوافذ لمنع تسرب الغاز.

مكونات هيكلية خفيفة الوزن

• أقواس/مبيتات الأقمار الصناعية: مركبات LSZH القائمة على ألياف الكربون/الإيبوكسي، قوة الشد ≥500 ميجا باسكال، الكثافة ≥1.2 جم/سم مكعب، تصنيف V-0 لمثبطات اللهب، مقاومة للإشعاع، تحقق وحدة الوزن الخفيف والقوة العالية؛
• لوحات تثبيت الأجهزة: مواد LSZH القائمة على البوليميد المقوى بالألياف الزجاجية، مقاومة لدرجة الحرارة حتى 200 درجة مئوية، مستقرة ميكانيكيًا، منخفضة الدخان وخالية من الهالوجين، تستخدم لتركيب الأجهزة الدقيقة وتثبيتها في المركبات الفضائية.

4.3 تغليف المكونات الإلكترونية الفضائية

• مثبطات اللهب: تصنيف UL94 V-0، يمنع الحرائق الناجمة عن دوائر القصر القصيرة؛
• تقلب منخفض: TML ≥0.5%، CVCM ≥0.05%، تجنب التلوث المتطاير للرقائق ولوحات الدوائر؛
• مقاومة الإشعاع: لا يوجد تدهور كبير في الأداء بعد إشعاع أشعة جاما؛
• قوة الترابط: ≥15 ميجاباسكال، مما يضمن الترابط القوي بين المكونات ولوحات الدوائر.

اختيار المواد والتطبيق

4.4 المواد المركبة الفضائية

مركبات ألياف الكربون/الإيبوكسي LSZH

مركبات البوليميد المقوى بالألياف الزجاجية LSZH

V. مشاكل الاختناق واتجاهات التحسين لمواد LSZH الفضائية

5.1 مشاكل الاختناق الموجودة

عدم كفاية الاستقرار على المدى الطويل في ظل البيئات القاسية

عيوب واضحة في أداء مثبطات اللهب في درجات الحرارة العالية

تحسين كفاءة قمع الدخان وأداء السمية المنخفض

تناقض بارز بين التكلفة والإنتاج على نطاق واسع

5.2 اتجاهات التحسين

• مثبطات اللهب النانوية: الفوسفور الأحمر النانوي، والمونتموريلونيت النانوي، والنانو SiO₂، مع تحميل أقل من 5% يعزز بشكل كبير مثبطات اللهب والخواص الميكانيكية؛
• مثبطات اللهب التفاعلية: إدخال عناصر الفوسفور والنيتروجين في سلاسل البوليمر الجزيئية لتحقيق مثبطات اللهب المتأصلة، وتجنب انتقال مثبطات اللهب وهطول الأمطار.

تعديل استقرار البيئة المتطرفة

• الربط المتشابك بالإشعاع: استخدام إشعاع شعاع الإلكترون لتشكيل هياكل شبكية ثلاثية الأبعاد في سلاسل البوليمر الجزيئية، مما يعزز مقاومة درجة حرارة المواد، ومقاومة الإشعاع، والقوة الميكانيكية؛
• التركيب النانوي: إضافة nano TiO₂ وnano ZnO لتعزيز تقادم المواد فوق البنفسجية واستقرار الإشعاع؛
• طلاء السطح: تطبيق طلاءات مقاومة للحرارة العالية والإشعاع لعزل التآكل البيئي الشديد.

تطوير منخفض التكلفة لمواد LSZH المقاومة لدرجات الحرارة العالية

• تطوير البولي أوليفين المقاوم لدرجات الحرارة العالية ومواد البولي يوريثين المعدلة، وتحسين مقاومة درجات الحرارة إلى 180 درجة مئوية ~ 200 درجة مئوية من خلال تصميم صلابة السلسلة الجزيئية، بتكلفة تبلغ ثلث تكلفة البوليميد فقط;
• تحسين عمليات تخليق البوليميد، واعتماد المونومرات منخفضة التكلفة (مثل ثنائي هيدريد البيروميليتي الذي يحل محل بعض المونومرات باهظة الثمن) لتقليل تكاليف الإنتاج وتعزيز التطبيق على نطاق واسع.

قمع الدخان وتحسين الأداء منخفض السمية

• بحث وتطوير مثبطات اللهب لإخماد الدخان المنتفخ، وتعزيز تكوين طبقات شار أكثر كثافة أثناء احتراق المواد لمنع توليد الدخان، وتحسين نفاذية الضوء إلى ≥70%؛
• تحسين التركيبات لتقليل إطلاق الغازات السامة مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين، وتحقيق تصنيف TA لسمية الاحتراق (غير سام)، وتلبية متطلبات السلامة القصوى للمركبات الفضائية المأهولة.

الإنتاج الأخضر منخفض التكلفة على نطاق واسع

• اعتماد عمليات إنتاج فعالة مثل مزج الذوبان والبثق التفاعلي، وتبسيط العمليات، وتحسين كفاءة الإنتاج، وتقليل استهلاك الطاقة؛
• إعادة تدوير وإعادة استخدام قصاصات الإنتاج من المواد الفضائية، وتحقيق الاستخدام الدائري وخفض تكاليف المواد الخام؛
• تطوير مواد LSZH ذات أساس حيوي (مثل مادة البولي يوريثين والإيبوكسي ذات الأساس الحيوي)، وتحقيق التوازن بين حماية البيئة والتكلفة المنخفضة، وتشجيع تطوير مواد الفضاء الجوي الخضراء.

سادسا. الاستنتاجات والتوقعات

1. المواد منخفضة الدخان صفر هالوجين (LSZH) ، مع خصائصها الأساسية المتمثلة في سمية منخفضة خالية من الهالوجين، ومثبطات اللهب منخفضة الدخان، والاستقرار الميكانيكي، والقدرة على التكيف البيئي، تتوافق تمامًا مع متطلبات الخدمة الآمنة لمنتجات الفضاء الجوي في الأماكن المغلقة والبيئات القاسية. لقد أصبحت مواد السلامة المفضلة لكابلات الفضاء الجوي، والهياكل الداخلية، والتغليف الإلكتروني، والمواد المركبة؛
2. تنتج مثبطات اللهب وقمع الدخان لمواد LSZH من اقتران آليات متعددة: الطور المكثف (امتصاص الحرارة، وتكوين الفحم، والتخفيف)، والطور الغازي (التقاط الجذور، والتخفيف الخامل)، وقمع الدخان التآزري . يعد تصميم نظام مثبطات اللهب الفعال هو المفتاح لتحقيق التوازن بين مثبطات اللهب والخصائص الميكانيكية؛
3. يجب أن تستوفي مواد LSZH في مجال الطيران معايير صارمة مثل GJB وSAE وFAR ، مع التركيز الأساسي على خمسة أبعاد: مثبطات اللهب، والدخان المنخفض، وخالية من الهالوجين، والخواص الميكانيكية، والقدرة على التكيف البيئي. إن المتطلبات المتباينة للمركبات الفضائية المأهولة وغير المأهولة وسيناريوهات مركبات الإطلاق كبيرة؛
4. لا تزال مواد LSZH الفضائية الحالية تواجه اختناقات بما في ذلك صعوبة الموازنة بين تثبيط اللهب والخواص الميكانيكية، وعدم كفاية الاستقرار البيئي الشديد، وأوجه القصور في الأداء في درجات الحرارة العالية، والتكاليف المرتفعة، مما يحد من تطبيقها على نطاق واسع؛
5. من خلال تطوير أنظمة فعالة لمثبطات اللهب، والتعديل البيئي الشديد، والتطوير المنخفض التكلفة للمواد المقاومة للحرارة العالية، وإخماد الدخان وتعزيز السمية المنخفضة، يمكن كسر الاختناقات التقنية الحالية بشكل فعال، وتعزيز التطبيق عالي الجودة لمواد LSZH في مجال الطيران.

مع التقدم المستمر لرحلات الفضاء المأهولة، واستكشاف الفضاء السحيق، وبناء محطة الفضاء ومشاريع الفضاء الأخرى، فإن متطلبات الأداء العالي والاستقرار العالي والتكلفة المنخفضة والتطوير الأخضر لمواد LSZH سوف تتصاعد بشكل أكبر. سيقدم البحث والتطوير المستقبلي وتطبيق مواد LSZH الفضائية الاتجاهات التالية:

1. الأداء العالي: التركيز على مقاومة درجات الحرارة العالية للغاية (+260 درجة مئوية)، والدخان المنخفض للغاية والسمية المنخفضة، والقوة الميكانيكية العالية للغاية، والعمر الطويل للغاية (أكثر من 20 عامًا)، وتطوير جيل جديد من مواد LSZH التي تتكيف مع المهام القاسية مثل استكشاف الفضاء السحيق والهبوط المأهول على سطح القمر؛
2. التكامل متعدد الوظائف: تحقيق التكامل متعدد الوظائف لمثبطات اللهب، والدخان المنخفض، ومقاومة الإشعاع، والتوصيل الحراري، والتوصيل الكهربائي، والتصميم خفيف الوزن، وتلبية متطلبات التصميم المتكامل والذكي لمنتجات الفضاء الجوي؛
3. صديقة للبيئة ومنخفضة التكلفة: أصبحت مواد LSZH ذات الأساس الحيوي، والمواد المعاد تدويرها، وعمليات الإنتاج الفعالة منخفضة الطاقة بمثابة نقاط ساخنة للبحث والتطوير، مما يعزز تطوير مواد الفضاء الجوي الخضراء ومنخفضة الكربون؛
4. الذكاء: تطوير الشفاء الذاتي، والإنذار بمثبطات اللهب، ومواد LSZH الذكية المستشعرة للبيئة، مما يعزز سلامة الخدمة وموثوقية منتجات الفضاء الجوي؛
5. الاستبدال والاستقلالية المحلية: المزيد من اختراق احتكارات التكنولوجيا الأجنبية، وتحقيق تحكم مستقل كامل السلسلة لمواد LSZH المتطورة، ومثبطات اللهب الأساسية، ومعدات الإنتاج الرئيسية، ودعم التنمية عالية الجودة لصناعة الطيران في الصين.

وباعتبارها 'الوصي' على سلامة الطيران ، فإن التقدم التكنولوجي لمواد LSZH سوف يستمر في حماية هندسة الطيران.