記者 劉彥君 攝影報道
"超越想象的邊界,科技正書寫著奇跡。”你相信嗎?連堅硬的石頭也能被拉成纖細(xì)的絲線。
11月23日,四川華鎣市四川謙宜復(fù)合材料有限公司玄武巖拉絲車間內(nèi),伴著滾滾熱浪,股股細(xì)絲如流水般從漏斗狀的爐口傾瀉而出。這也是世界首條玄武巖纖維2400孔漏板拉絲智能化池窯生產(chǎn)線。
“這不僅僅是科學(xué)的魔法,更是航天事業(yè)中深藏不露的黑科技?!币驗槌鰻t后呈金褐色光澤,纖維工藝工程師李家欣將這一生產(chǎn)過程形象地稱為“點石成金”。
這些纖維,被廣泛運用于航空航天、建筑建材、道路橋梁、艦艇船舶、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域。令人熟知的便是,今年6月,嫦娥六號在月球展開的那面五星紅旗。
玄武巖纖維2400孔漏板拉絲智能化池窯生產(chǎn)線
“點石成金”
讓石頭拉成絲只需要四步
“玄武巖其實是由火山噴發(fā)出的巖漿冷凝而成的?!边M(jìn)入“點石成金”的車間前,李家欣先做了科普,最常見的顏色則有黑色、黑褐色和暗綠色。
如果想讓石頭拉成絲,則需要幾步?李家欣略微思索,給出一個答案,“四步,大的步驟來說,配料、磨粉、融化、拉絲。”
四川謙宜復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)車間內(nèi),工人把一袋袋灰色粉末倒入裝有漏板的熔爐,經(jīng)過1450~1500℃加熱至熔融狀態(tài),通過鉑銠合金拉絲漏板快速拉制。
李家欣向記者介紹玄武巖纖維
經(jīng)高溫熔融后,每臺熔爐漏板下方都神奇地出現(xiàn)了一根根連續(xù)不斷、泛著金燦燦的光澤細(xì)如發(fā)絲的纖維。
“這些粉末皆由我們精心配比而成?!崩罴倚勒f,玄武巖這種“頑皮”的石頭,想要改變它的結(jié)構(gòu)絕非易事。
因為天然玄武巖化學(xué)成分的不穩(wěn)定性,使其在熔制過程中可能會出現(xiàn)邊熔邊結(jié)晶的現(xiàn)象;在纖維成型的過程中,熔融體也會有不同程度的析晶傾向。“這些困難都需解決,否則將影響纖維的特性和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。”
“但經(jīng)過我們科研人員經(jīng)過不斷地探索,攻克重重難關(guān),現(xiàn)如今中國已成為全世界少數(shù)幾個掌握玄武巖纖維拉絲生產(chǎn)技術(shù)的國家?!崩罴倚勒f。
柔若發(fā)絲、韌不可摧的玄武巖纖維
柔若發(fā)絲 韌不可摧
織就月宮上的五星紅旗
在成品車間,記者伸手觸摸這些由石頭拉成的絲,觸感細(xì)膩而令人驚嘆。嘗試著拉扯,發(fā)現(xiàn)它們又堅不可摧,展現(xiàn)出非凡的強(qiáng)度。
觸摸這些纖維,就像在指尖輕滑過精密的機(jī)械組件,既能感受到材料本身的密實與強(qiáng)度,又能體會到其表面處理的極致平滑。
李家欣拿起一股纖維,詳細(xì)介紹道,“這是由2400根纖維絲加捻而成,加捻后的玄武巖纖維像棉線,可織布、可做防護(hù)服。”
“雖然一根玄武巖纖維絲的直徑只有頭發(fā)絲的三分之一,但其強(qiáng)度卻是同等直徑鋼纖維的兩倍,還耐腐蝕、耐高溫、耐低溫,并有效隔熱防輻射。”這就像金庸武俠劇里面的“金絲軟甲”,穿在身上不僅輕便,還能“刀槍不入”。
消防員穿上由它制成的防護(hù)服,能輕松應(yīng)對高溫環(huán)境;而航天員穿上玄武巖纖維航天服,則能在太空中耐高溫、隔強(qiáng)熱并有效阻擋輻射,確保安全無虞。
“借助玄武巖纖維的特質(zhì),我國成功制出了無溫控保護(hù)、獨立動態(tài)展示的‘石頭版’高品質(zhì)織物國旗?!崩罴倚勒f,讓大家熟知的便是,今年6月3日由嫦娥六號著陸器攜帶、在月球背面成功展開的國旗。這是中國首次在月球背面獨立動態(tài)展示國旗。
工人正在打包玄武巖纖維
四大高技術(shù)纖維之一
不止在航天事業(yè)中發(fā)揮能效
“你所看到的謙宜這條生產(chǎn)線,實際上也是世界首條玄武巖纖維2400孔漏板拉絲智能化池窯生產(chǎn)線?!崩罴倚勒f,這也使得廣安成為全國唯一同時具備生產(chǎn)玄武巖離心纖維及連續(xù)玄武巖纖維池窯拉絲能力的產(chǎn)業(yè)基地。
“玄武巖纖維的應(yīng)用不僅限于國旗的制造?!崩罴倚勒f,20多年來,作為我國重點發(fā)展的第四大高技術(shù)纖維,玄武巖纖維的應(yīng)用場景不斷拓展。謙宜的客戶涵蓋建筑、環(huán)保、能源、汽車、航空航天、軍工、船舶等眾多領(lǐng)域。
無垠太空,航天器增強(qiáng)部件適應(yīng)輻射、高低溫等環(huán)境;蔚藍(lán)海面,生態(tài)養(yǎng)殖蠔排助農(nóng)增收,海洋網(wǎng)箱可抗12級臺風(fēng);大漠戈壁,風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、光伏支架使用時間長、更耐用;城市鄉(xiāng)村,建筑復(fù)合筋、電纜保護(hù)層步入日常生活……
指著一袋包裝嚴(yán)實的短塊玄武巖纖維,李家欣舉例,“這些纖維還能被用來鋪設(shè)高速公路和飛機(jī)場?!比绻麑⑿鋷r纖維和高分子基體制成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,還可以用來制造坦克、艦船、飛機(jī)的外殼。
作為我國玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn),近年來,華鎣將玄纖產(chǎn)業(yè)作為支柱性、戰(zhàn)略性、決定性產(chǎn)業(yè)重點培育,涵蓋“礦石開采、原料均化、原絲生產(chǎn)、復(fù)合材料、裝備制造”的玄武巖全產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成,奮力打造全國玄纖產(chǎn)業(yè)龍頭。
“華鎣積極搭建產(chǎn)學(xué)研合作平臺,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合?!比A鎣山經(jīng)開區(qū)管委會經(jīng)濟(jì)發(fā)展局局長明淋介紹,目前,華鎣與北大、清華等多所高校開展深度合作,設(shè)立院士工作站,成功創(chuàng)建全國首個玄武巖纖維及先進(jìn)復(fù)合材料專項的國家市場監(jiān)管技術(shù)創(chuàng)新中心、省級玄武巖纖維制造業(yè)創(chuàng)新中心。