Los materiales fibrosos son materiales estructurados formados a partir de sustancias fibrosas mediante procesamiento textil. Poseen una estructura muy singular. Los materiales de fibra no son medios continuos en el sentido convencional; contienen numerosas interfaces entre fibras y entre fibras y aire. Las conexiones entre las fibras son muy flojas, lo que da como resultado un módulo único en las propiedades mecánicas. Los poros en los materiales fibrosos son espacios formados naturalmente entre las fibras y estos poros están interconectados, lo que hace que la porosidad efectiva de los materiales fibrosos sea muy alta. Las fibras son un material con una gran relación de aspecto y un diámetro muy pequeño, lo que las hace fácilmente doblables y deformables. Por lo tanto, los materiales de fibra también son muy flexibles y tienen una excelente adaptabilidad de forma. Las fibras se pueden dividir en fibras naturales, fibras sintéticas y fibras inorgánicas. En los últimos años, la industria de materiales de fibra de mi país ha logrado avances significativos, con la aparición constante de materiales de fibra emergentes, ampliando aún más la gama de aplicaciones de materiales de fibra con sus propiedades superiores. I. Fibra de carbono de alto rendimiento y sus compuestos La fibra de carbono, como "rey del aligeramiento", combina la alta resistencia de los materiales de carbono con la flexibilidad y procesabilidad de los textiles de fibra. Las fibras de carbono suelen tener un diámetro de 5 a 7 micrómetros, sólo aproximadamente 1/10 del grosor de un cabello humano. Su densidad es inferior a 1/4 de la del acero, pero su resistencia es entre 5 y 7 veces mayor que la del acero y más de 4 veces mayor que la de las aleaciones de aluminio. También poseen propiedades como resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fricción, conductividad térmica y resistencia a la corrosión. En comparación con los componentes estructurales de aleación de aluminio, los compuestos de fibra de carbono pueden lograr una reducción de peso del 20 % al 40 %; En comparación con los componentes de acero, la reducción de peso puede alcanzar entre un 60% y un 80%. La principal aplicación de la fibra de carbono es como material de refuerzo, combinado con resinas, metales, cerámicas y carbono para fabricar materiales compuestos avanzados. Los compuestos de resina epoxi reforzada con fibra de carbono tienen la resistencia específica y el módulo específico más altos entre los materiales de ingeniería existentes. II. Fibras de para-aramida de alto rendimiento y sus compuestos La fibra de para-aramida (PPTA) es un material estratégico extremadamente importante. Su resistencia es de 5 a 6 veces mayor que la del alambre de acero, su módulo específico es de 2 a 3 veces mayor que el del acero o la fibra de vidrio, su tenacidad es el doble que la del acero, mientras que su peso es sólo aproximadamente 1/5 del del acero. Puede servir como material estructural de carga y como material funcional para protección contra el calor, prevención de ablación y resistencia a la corrosión. Es una de las fibras orgánicas a mayor escala del mundo con excelentes propiedades como alto módulo, alta resistencia, resistencia a altas temperaturas, resistencia a ácidos y álcalis y peso ligero. Las fibras de para-aramida de alto rendimiento y sus compuestos se utilizan principalmente en el refuerzo de fibras ópticas, la industria automotriz, la aeroespacial, los equipos eléctricos, el transporte ferroviario, la protección militar, los artículos deportivos y los nuevos campos energéticos. III. Fibra de polietileno de peso molecular ultra alto y sus compuestos La fibra de polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), también conocida como fibra de polietileno de alta resistencia y módulo alto, generalmente se refiere a fibras hiladas a partir de resina de polietileno de peso molecular ultra alto con un peso molecular de 1 millón a 5 millones. La fibra UHMWPE es de apariencia blanca y tiene una densidad de 0,97~0,98 g/cm³. Actualmente es la fibra con mayor resistencia específica y módulo específico del mundo, y es la tercera generación de fibras de alto rendimiento después de la fibra de carbono y la fibra de aramida, y también la fibra de alto rendimiento de menor densidad. A través de la fabricación de tela UD (tela no tejida), hilo revestido, hilo compuesto, redes de cuerda y telas textiles, se usa ampliamente en equipos militares, industria marina, protección de seguridad, textiles, artículos deportivos, medicina, construcción y muchos otros campos. Influenciadas por la situación global y la mayor conciencia de seguridad nacional, industrias como la de equipos y protección de seguridad han experimentado un rápido desarrollo, y la demanda global de fibra UHMWPE de alta resistencia y alto rendimiento está aumentando constantemente. En 2023, la demanda mundial de fibra UHMWPE fue de aproximadamente 54.700 toneladas, con una tasa compuesta anual de aproximadamente el 12,1 % entre 2018 y 2023. Actualmente, solo cuatro países del mundo (Países Bajos, Estados Unidos, Japón y China) han logrado una producción a gran escala de fibra UHMWPE, y mi país es el mayor mercado consumidor de fibra UHMWPE. Con la mejora continua de los niveles de vida y el desarrollo constante de la construcción nacional en mi país, la demanda en el sector civil aportará una mayor vitalidad al mercado de la fibra UHMWPE. Se estima que para 2028, la demanda total de fibra UHMWPE en China alcanzará las 55.400 toneladas, con una tasa de crecimiento compuesta anual promedio del 10,4%. IV. Materiales compuestos reforzados con fibra de basalto La fibra de basalto (BF) tiene alta resistencia y rigidez, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión, y también es muy liviana. En comparación con otros materiales compuestos, es biodegradable, no tóxico y respetuoso con el medio ambiente, y es aclamado como un "material industrial ecológico" del siglo XXI. Tiene un alto valor de aplicación en el transporte aeroespacial, militar y por carretera. Mi país empezó a producir fibra de basalto relativamente tarde, pero su desarrollo ha sido rápido. Actualmente, ha alcanzado el nivel líder internacional en términos de estabilidad de operación de procesos y equipos, rendimiento de la fibra y desarrollo de productos finales de fibra. Al mismo tiempo, mi país es rico en recursos de basalto, con grandes cantidades de recursos minerales de basalto distribuidos en Gansu, Heilongjiang, Xinjiang, Shanxi, Sichuan y otros lugares. mi país también ha incluido la fibra de basalto como una de las cuatro fibras clave para el desarrollo (fibra de carbono, aramida, polietileno de peso molecular ultraalto y fibra de basalto) y ha logrado una producción industrializada.