2025年2月4日,位于新疆木垒哈萨克自治县的炬石科技(新疆)有限公司正在中试,将玄武岩拉成丝,制成管材、复合筋等型材需要的纤维。
在炬石科技(新疆)有限公司生产车间,一块块玄武岩被陆续投进粉碎机,被粉碎成直径约5毫米的小石子,然后送进电炉坩埚,升温到1300摄氏度—1500摄氏度,被熔融成液体,就像高温熔化的红红铁水。
电炉坩埚下面有一个铂铑合金漏板,熔融后的玄武岩液体匀速从漏板漏出,接着被一个电机快速拉成细丝。这一过程看似像压面条一样简单,实际背后是科技与狠活。
“玄武岩熔融温度控制、漏板孔径粗细设置、电机拉丝速度等参数很关键,需要反复调试。”炬石科技(新疆)有限公司总经理田力说。
为什么要将玄武岩拉成丝?除了玄武岩,别的石头也能拉成丝吗?
2024年,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开,这面国旗就是用玄武岩拉丝制作而成。“月球表面昼夜温差300摄氏度,玄武岩能承受760摄氏度的高温和零下273摄氏度的低温。”中国科学院院士刘嘉麒介绍,玄武岩优越的性能,使其成为制作这面国旗的“天选”。
玄武岩是火山喷发出的岩浆在地表冷却后凝固而成的岩石,具有致密状和泡沫状结构。相比别的岩石,玄武岩的优越性在于既耐高温又耐低温,且抗腐蚀、抗辐射、抗高压性能都较好。“过去玄武岩用来铺路,一吨只能卖五六十元,现在被拉成丝后,一吨能卖到16万元。”刘嘉麒说。
玄武岩纤维是继碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维之后,我国重点发展的第四大高性能纤维。玄武岩纤维既可用于航空、军工、消防等特殊领域,也可用于医疗电子、光伏板支撑结构、轻量化汽车内饰材料,还可用于PVC管材、螺纹钢等型材的替代,适用领域十分广泛。
玄武岩拉丝改变的是岩石分子结构,并未改变其化学性能,玄武岩拉丝制成的管材有着广泛用途,新疆盐碱土壤多、面积广,高标准农田改造、地下水管网铺设等都可使用玄武岩纤维。据测算,年产2万吨玄武岩纤维用电约5亿千瓦时,新疆电力资源特别是绿电资源丰富,生产玄武岩纤维有较好的成本优势。
正是看中新疆玄武岩资源潜力和成本优势,近年来有不少企业到新疆咨询投资玄武岩纤维生产项目。木垒计划建设玄武岩产业园,打造集研发、检测、汽车轻量化、新领域定制等于一体的全产业链基地。
玄武岩纤维是我国高性能纤维发展的重要组成部分,虽然发展较早但由于缺少借鉴,当前行业发展仍面临诸多困难,发展瓶颈亟待突破,各企业要坚定信心,继续加大技术革新力度,注重提升产品品质稳定性和性价比,提高产品竞争力,拓宽应用领域,同时加强交流融合,抱团发展。2024年玄武岩纤维得到了较多关注,但分会仍需加大知识普及和宣传力度,让行业外对玄武岩纤维的认识更加清晰明确;行业要借鉴其他高性能纤维行业发展经验,加强行业的基础数据收集、整理工作,建立自身数据库,为原料选择等堵点卡点提供借鉴;此外,要加强生产应用技术研发和标准制修订,尤其注重应用端标准制修订工作,吸纳更多的下游企业参与到分会中,加强上下游企业、科研院所沟通与合作,共同推动玄武岩纤维行业高质量发展。
▓ 来源:纤维增强复合材料
▓ 责编:情报君
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