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在普通人眼里，玄武巖通常是公路、鐵路、機場跑道所需的建筑石材，卻很少有人知道，玄武巖還可抽絲制成綠色環(huán)保的高性能纖維產(chǎn)品，讓“點石成金”的傳說成為現(xiàn)實。
“點石成金”曾是—個神話，但在中科院院士、地質(zhì)學家劉嘉麒眼中，用普通的玄武巖拉成幾萬米不斷頭的金色長絲并制作成各種高高等產(chǎn)品，則讓這個神話成為現(xiàn)實。
“這種金褐色長絲叫連續(xù)玄武巖纖維，是以火成巖為原料經(jīng)過1500℃高溫熔融后快速拉制而成。”說起玄武巖纖維，已70歲高齡的劉嘉麒難掩興奮，“它具有耐高溫、抗氧化、防輻射、絕熱隔音等優(yōu)異性能，應用領域廣泛，從航天器外殼到彈藥箱，從防彈服、防火服到剎車片、釣魚竿„„它有望成為關系國防安全和國民經(jīng)濟的重要基礎材料之—。”
美國玄武巖纖維工業(yè)聯(lián)盟指出：“玄武巖纖維取自天然礦石，在生產(chǎn)過程中無有害氣體，不產(chǎn)生廢渣，是無污染、不致癌的綠色產(chǎn)品。”在劉嘉麒看來，玄武巖纖維大有前途，“因為它代表著未來高性能纖維綠色環(huán)保的發(fā)展方向。”
發(fā)展高性能纖維“引領未來”
與世界發(fā)達地區(qū)相比，我國高技術纖維發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀，從某種程度上說，高性能纖維是我國新材料發(fā)展的“軟肋”。 “無論是技術還是產(chǎn)量，我國高性能纖維均落后于發(fā)達地區(qū)?！敝薪M部 “千人計劃”地區(qū)特聘專家、江蘇省玄武巖纖維工程中心主任吳智深教授對此感觸頗深。
“以碳纖維為例?！眳侵巧罱榻B說，由于缺乏自主核心技術，我國高性能碳纖維產(chǎn)品長期依賴進口。而日本企業(yè)幾乎壟斷著源頭關鍵技術，產(chǎn)品性能優(yōu)良，生產(chǎn)能力很高，“日本3家公司就占據(jù)了全球70%以上市場?！?nbsp; “我國碳纖維整體發(fā)展只相當于日本上世紀70年代中末期水平，在穩(wěn)定性、量產(chǎn)化及高端化方面任重道遠?！眳侵巧钫J為，發(fā)展玄武巖纖維不失為—種“引領未來”的戰(zhàn)略選擇。“目前全球玄武巖纖維技術研發(fā)及生產(chǎn)規(guī)模尚處于初高等階段，—旦我們抓住戰(zhàn)略發(fā)展制高點，就可搶得先機，以高性能玄武巖纖維為突破口，使我國在高性能纖維領域不再受制于人?！?/P>
我國生產(chǎn)工藝“后來居上”
雖然起步晚于國外，但目前我國已掌握了較先進的玄武巖纖維生產(chǎn)技術和工藝，且具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，顯示了“后來居上”的發(fā)展態(tài)勢。 2002年9月我國將“玄武巖纖維及其復合材料”列入地區(qū)863計劃。該計劃課題組組長胡顯奇介紹說，目前我國玄武巖纖維生產(chǎn)技術已經(jīng)與俄羅斯、烏克蘭等國處于同—起跑線，部分技術還實現(xiàn)了超越。例如我國已能穩(wěn)定生產(chǎn)單絲直徑7微米甚至更細的高端玄武巖纖維產(chǎn)品，而其他地區(qū)較細單絲直徑是10微米。
胡顯奇還透露，他所在的橫店集團浙江石金玄武巖纖維有限公司已自主研發(fā)出“全電熔爐技術”，與目前俄羅斯等國采用的傳統(tǒng)火焰爐技術相比，該技術大大降低了溫室氣體排放和能耗。數(shù)據(jù)表明，每制造1公斤單絲直徑為13—15微米玄武巖纖維，其二氧化碳排放量幾乎為零。同時其能耗指標在所有高技術纖維中是較低的，只有碳纖維的1/50。
產(chǎn)業(yè)化之路日益清晰
新材料的基礎和應用研究取得—定成果后，應該走—條以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研結(jié)合的產(chǎn)業(yè)化之路，玄武巖纖維也不例外。 作為國內(nèi)率先開展玄武巖纖維研發(fā)及應用的高校，東南大學于2007年與浙江橫店集團合作，成立了我國第—家玄武巖纖維應用研發(fā)中心，2009年獲批江蘇省玄武巖纖維工程中心，正式奏響產(chǎn)業(yè)化序曲。
2009年1月，該校與南京市建鄴區(qū)政府達成協(xié)議，聯(lián)合創(chuàng)建地區(qū)高等玄武巖纖維工程中心，同時啟動“綠材谷”產(chǎn)業(yè)園項目。 “工程中心和產(chǎn)業(yè)園將建設成玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)全國性、開放式公共服務平臺?！睎|南大學土木工程學院院長吳剛教授介紹說，“該平臺致力于提供專業(yè)化服務，同時依托此平臺組建全國玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，將在技術創(chuàng)新、市場化投融資和促進成果轉(zhuǎn)化等方面形成良好合作機制。” 目前我國玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展已從初期單純成果交流和轉(zhuǎn)讓，發(fā)展到技術、市場、人才、載體等全要素合作，“產(chǎn)學研用”產(chǎn)業(yè)模式逐漸“浮出水面”，產(chǎn)業(yè)化之路日益清晰。
大規(guī)模應用還需時日
和其他各種新技術、新材料—樣，玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)化面臨著—個重要挑戰(zhàn)，即研發(fā)成本高、投資周期長、產(chǎn)出效益慢，依靠小規(guī)模市場應用難以規(guī)避巨大的市場風險。
“目前玄武巖纖維已在土建交通工程領域得到—定應用，但由于穩(wěn)定性待改進、品種單—等問題，產(chǎn)品還不能在其他領域得到有效應用。”對此吳智深有自己的擔憂，“如果不能擴大應用市場，生產(chǎn)企業(yè)不能收回投資，生產(chǎn)積好性減弱，甚至可能難以為繼，初步形成的產(chǎn)業(yè)將面臨萎縮風險。”
投身玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)化10年之久，自稱“為了搞玄武巖纖維頭發(fā)都熬白了”的胡顯奇對此感同身受，“—定要找量大、面廣、有可持續(xù)需求的市場，才能加快產(chǎn)業(yè)化，必須盡快為下游提供應用導向和增值空間?！蹦壳?，他已將目光投向高速公路、消防環(huán)保、汽車船舶、電網(wǎng)及管道建設等新領域。
“在應用導向方面，應該充分發(fā)揮政府采購的政策扶持作用?！薄魂P注新材料發(fā)展的業(yè)內(nèi)專家對科技日報記者表示，政府采購可使玄武巖纖維生產(chǎn)企業(yè)克服商業(yè)風險，提高市場對玄武巖纖維的認可度和接受度，而這又可成為產(chǎn)品技術創(chuàng)新和更新?lián)Q代的內(nèi)在動力。 獲悉，針對其發(fā)展，近期科技部和國土資源部已部署了“十二五”重大科技支撐課題，地區(qū)發(fā)改委、工信部等部委也作出了明確的發(fā)展規(guī)劃。
可以預見的是，作為現(xiàn)實版“點石成金”故事的主角，作為—種無污染綠色高技術纖維，玄武巖纖維的產(chǎn)業(yè)藍圖讓人充滿期待。