玄武岩纤维复合材料为赛车、高铁、无人机打造“防火铠甲”
石头拉丝 织出产业新赛道

5月15日,中纤新材料科技(承德)有限公司工作人员正在生产车间内检查玄武岩纤维。李国强摄
5月21日,围场经济开发区储能装备制造产业园,省重点项目——中纤新材料科技(承德)有限公司(以下简称“中纤科技”)玄武岩纤维高科技产业项目中试基地内,一块块灰黑色的玄武岩被送入全电池窑,经高温熔融成浆后,从漏板中急速拉出。转眼间,直径仅7微米、比普通发丝还细十分之一的丝线诞生了。这根名为玄武岩纤维的新材料,将开启一场神奇之旅。
走进公司总经理翁时铭的办公室,如同走进一间裁缝铺。办公桌上摆满了五颜六色的布料:有的柔软顺滑,有的厚实坚韧,有的泛着金属光泽……很难想象,这些布料并非来自棉麻丝毛,而是由玄武岩纤维与多种材料混纺而成。
“这块黑布能在1500摄氏度高温下耐受10分钟。今年,参加F4方程式中国锦标赛的20多辆赛车座舱用它作为防火阻燃层,每吨价格超过50万元。”翁时铭说完,又拿起另一块白色布料介绍,这是公司为制作高铁窗帘专门研发的新产品,其遇火不燃烧不冒烟,各项性能得到采购方认可,预计下半年将开始量产,年订单额可达3亿多元。
中纤科技的前身是当地一家从事玄武岩矿石开采的企业。玄武岩大多被破碎成砂石料出售,最低时每吨仅卖40元。
河北拥有国内地层最古老、数量最多、种类最全的玄武岩群之一,围场满族蒙古族自治县作为我省玄武岩核心产区,经初步探测,玄武岩矿储量在百亿吨以上。经中国科学院检测,围场玄武岩矿石被评定为A级,化学成分稳定,是生产纤维的上乘原料。
玄武岩纤维高科技产业项目总规划占地138亩,计划投资4.7亿元人民币,依托围场玄武岩资源,研发、生产和销售高性能连续玄武岩纤维、玄武岩鳞片及玄武岩纤维复合材料,力争打造成为全国玄武岩纤维产业的创新示范中心。
玄武岩矿石成分复杂,不同产地,甚至同一座矿不同区域的成分配比都有差异,而纤维丝直径以微米计,配方的细微变化都会影响品质。
“我们把产业链拆解,并与中国科学院、东南大学、华东理工大学等科研团队合作,使每个节点都有攻坚团队,最终形成‘1+1>2’的效果。”翁时铭说,目前,项目已完成投资1.5亿元,不仅掌握了玄武岩纤维全流程生产技术,还在业内首创全电池窑技术,池窑漏板从400孔提升到2400孔,较传统设备节能30%以上,矿石原料做到“吃干榨净”,生产过程零排放。
新材料是新型工业化的重要支撑,也是加快发展新质生产力、扎实推进高质量发展的重要产业方向。近年来,中国新材料产业进入发展加速期,产业规模不断扩大,市场机遇和发展前景良好。
“玄武岩纤维和玻璃纤维、碳纤维相比,化学性质更稳定,就像一个老好人,可以与许多材料进行适配,通过‘1+N’组成不同特性的玄武岩纤维复合材料。”翁时铭举例说,因材料受限,传统消防救援无人机因火场温度高,只能远距离实施侦察和救援任务。他们新研发出一款可耐1000至1500摄氏度高温的复合材料,让无人机冲越火线、深入火场成为可能。
“两个月前,我们与一家苦寻耐火材料的无人机研发公司展开合作,首款无人机已完成3D打印,开始试飞。”翁时铭说,新型复合材料如同防火铠甲,即使深入火场,机腹内温度也能保持在30摄氏度以内,确保元器件和电池正常工作,可完成生命探测、火场侦察、投弹灭火等高风险任务。未来,还将研发救援机器狗,与无人机协同作战,实施人员营救等任务。
目前,中纤科技已成功研发出十几款高性能玄武岩纤维产品,广泛应用于军工、航天航空、车船制造、工程塑料、海洋消防、汽车轻量化等多个领域。
为进一步提升生产能力,占地1万平方米的新厂房已完成主体施工,价值5000万元的新设备也即将进场安装。
“我们将同步实施绿电直连项目,配建装机容量3.35万千瓦的风电机组。明年投用后,生产用电将全部为自产绿电。”翁时铭说,公司正在搭建企业大模型,AI将根据订单信息,自主设计生产方案、管理生产流程,打造“黑灯工厂”。新基地投用后,公司年产值将达10亿元以上。(河北日报记者 陈宝云)