石头“拉”成丝织出消防服
湖北日报全媒记者 汪璐 通讯员 范梅忠 陈建
将一块布用打火机烧10秒,会发生什么?
6月19日,位于襄阳高新区的汇尔杰新材料科技股份有限公司(简称“汇尔杰”)现场测试:点火玄武岩纤维防火布,布料仅微微泛红,既不起火也不冒烟,宛如武侠小说中的“铁布衫”重现江湖。
“能抵抗1200℃高温!”该公司董事长杨兴明介绍,嫦娥六号“月面国旗”用的就是同款玄武岩纤维布料制作。
这家即将迎来20岁生日的企业,前10年主要研发生产耐碱玻璃纤维,后10年深耕玄武岩纤维,这两种纤维都属于无机非金属增强材料。
目前,该公司是国内唯一拥有自主知识产权、规模最大的耐碱玻璃纤维生产企业,也是世界耐碱玻璃纤维三大供应商之一。
2014年,汇尔杰承接中国科学院玄武岩纤维项目时,国内赛道一片空白。“击碎一块石,化成万根丝,这个过程并不容易。”杨兴明说。
石头如何变成丝?步入厂房,热气袭人。精选过的玄武岩被磨成细粉送进熔炉,经过1600℃的高温熔炼成“水”,熔炉下方有一个铂铑合金漏板,漏板上有密密麻麻的小孔,在拉丝机的高速牵引下,孔里“吐”出数百条金褐色的丝线,倾泻而下,缠绕成股。
温度控制是玄武岩拉丝工艺的一项技术难题,玄武岩纤维的拉丝过程就像做“拔丝红薯”,要掌握好温度,过稀或过稠都无法“拔丝”。
经过长期的技术积累,汇尔杰的拉丝工艺在行业内脱颖而出。2020年,公司与武汉纺织大学月面国旗研制团队展开合作。
此前,嫦娥五号月面国旗采用芳纶为主的新型复合材料,相关技术已较为成熟,为何嫦娥六号还要另辟蹊径?
杨兴明介绍,嫦娥六号在奔月、绕月及落月过程中,要经历高低温反复交替等考验,玄武岩纤维的使用,是提升国旗材质性能的关键。同时,使用与月壤化学成分相近的玄武岩,也是月球资源原位利用的一种探索。
研发关键时期,团队人员将实验室搬进了厂房,吃住都在公司,常常为一个技术细节讨论到深夜……这样的日子持续了一年多。最终生产出的玄武岩纤维直径仅5微米,相当于头发丝的三分之一,每根纤维长度可达万米,满足了月面国旗的需求。
公司还陆续研发了玄武岩纤维的20多个应用场景,其中应用最广的是土建交通领域。
“加入了玄武岩纤维的道路,不易开裂、耐磨、抗冲击,安全性更强,使用寿命延长。”杨兴明说,从第一次试验到应用整整花了5年。如今,该材料已在襄阳环线、三峡翻坝高速、京港澳高速改扩建等多条道路上使用。
近两年,杨兴明带领汇尔杰继续追“新”,加强对功能性服装面料应用的研究,推动玄武岩复构芯纱规模化,制作防火服、防火绳、灭火毯等产品。此前,消防服主要依靠进口面料,玄武岩复构芯纱消防服防火隔热性能更优,价格仅三分之一。
十年磨一剑,3100万元研发费用砸下去,“石头变丝”的神话一点点变成现实。
“找准了方向,就要义无反顾,就像玄武岩纤维,历经千度高温淬炼,终成坚韧之材,这才是中国企业家的韧性。”杨兴明说。