曾經(jīng)封閉維修27個(gè)月的南京長江大橋，再度通車時(shí)，煥然一新、“輕裝上陣”。在一些關(guān)鍵部位，先進(jìn)復(fù)合材料玄武巖纖維已嵌入體內(nèi)，就像給大橋穿上一層堅(jiān)硬而輕盈的鎧甲。

　　“玄武巖纖維的強(qiáng)度是鋼材的5—10倍，重量卻只有鋼材的四分之一至三分之一。”說起新材料的應(yīng)用，玄武巖纖維生產(chǎn)應(yīng)用國家地方聯(lián)合工程研究中心主任吳智深表示，“以玄武巖纖維、碳纖維為代表的高性能纖維，廣泛應(yīng)用于能源環(huán)境、交通海洋、航天航空等領(lǐng)域。”

　　玄武巖纖維為何能受到青睞呢？小鹿君這就和大家一起來了解一下~

　　玄武巖纖維有何過人之處

　　玄武巖纖維是玄武巖石料在1450℃～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維。純天然玄武巖纖維的顏色一般為褐色，有金屬光澤。

　　我國已把玄武巖纖維列為重點(diǎn)發(fā)展的四大纖維（碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯、玄武巖纖維）之一，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。玄武巖連續(xù)纖維已在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、摩擦材料、造船材料、隔熱材料、汽車行業(yè)、高溫過濾織物以及防護(hù)領(lǐng)域等多個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。

　　中國科學(xué)院地質(zhì)物理研究所院士劉嘉麒表示，玄武巖纖維材料最大的特點(diǎn)是具有特殊性能，熱傳導(dǎo)系數(shù)低，阻燃性能好，是既耐高溫又耐低溫的上好絕熱材料，可用于制造防火毯、防火簾等阻燃材料和高溫過濾領(lǐng)域的過濾基布、過濾材料、耐高溫氈等。

　　中國工程院院士周豐峻在第二屆玄武巖纖維產(chǎn)品應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)上表示，利用玄武巖纖維及其復(fù)合材料的高強(qiáng)抗力，耐腐蝕、耐高低溫等特性，可在工程建設(shè)中發(fā)揮重要作用，尤其是在潮濕環(huán)境建設(shè)中的交通路面、隧道工程、碼頭工程、島礁工程等，采用玄武巖纖維復(fù)合材料作為基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料，不僅可以提高工程的抗力，還大大延長使用壽命。

　　清華大學(xué)土木工程系教授馮鵬認(rèn)為，玄武巖纖維作為一種高性能纖維，做成復(fù)合材料后具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、可設(shè)計(jì)、耐腐蝕、施工便捷、無磁、絕緣等特點(diǎn)和優(yōu)勢，可應(yīng)用于橋梁、工業(yè)平臺(tái)等結(jié)構(gòu)，可作為電塔、煙道等功能結(jié)構(gòu)件。同時(shí)其可加工性，可以應(yīng)用于新型建筑或景觀工程中。

　　除此之外，玄武巖纖維介電系數(shù)高，絕緣性能好，可制作多種電器配件；吸音系數(shù)高，抗電磁輻射功能強(qiáng)，對于國家安全至關(guān)重要。

　　其先天不足的地方，是成分波動(dòng)比較大。由于玄武巖是地球熔巖形成的，因此，同一礦點(diǎn)的成分都可能波動(dòng)較大，這會(huì)對纖維的穩(wěn)定性造成影響。生產(chǎn)成本高，由于玄武巖資源豐富，原料成本較低，但其生產(chǎn)成本較高，主要涉及到較高的能源價(jià)格和鉑銠合金漏板消耗較大。同時(shí)，生產(chǎn)效率低下。由于玄武巖熔體導(dǎo)熱性差，析晶上限溫度較高容易析晶，因此生產(chǎn)工藝條件高，成纖難度大。

　　大資本時(shí)代的綠色新“藍(lán)海”

　　從有待觀望的“能源新寵”到資本市場的大熱風(fēng)口，玄武巖纖維這個(gè)千億級(jí)的龐大市場正在加速完成自己的轉(zhuǎn)變，衍生出一系列商業(yè)模式和增長空間，成長為新的投資“藍(lán)海”。

　　2018年8月，四川省達(dá)州市投資4億元，打造年生產(chǎn)規(guī)模為2萬噸的玄武巖纖維生產(chǎn)研發(fā)基地；9月，總投資9000萬元的采用池窯生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維中試項(xiàng)目在四川省德陽市國家高新區(qū)羅江園區(qū)正式點(diǎn)火；2019年3月，投資近25億元，占地約260畝的四川省廣安華鎣市玄武巖纖維新材料產(chǎn)業(yè)園正式開建……

　　有預(yù)測顯示，“十三五”期間，我國玄武巖纖維產(chǎn)量將達(dá)到15萬噸以上的規(guī)模。

　　“玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)具有非常廣闊的市場發(fā)展前景。”劉嘉麒認(rèn)為，玄武巖纖維具有綜合性能好、用途廣、性價(jià)比高等特點(diǎn)，在正常生產(chǎn)加工過程中不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，是21世紀(jì)高新“綠色工業(yè)材料”。

　　只要玄武巖纖維產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和數(shù)量達(dá)到要求，其市場潛力非常大。有業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，目前，全世界生產(chǎn)的玄武巖纖維還滿足不了需求的百分之一。

　　“玄武巖纖維將會(huì)是又一個(gè)千億級(jí)的市場。”匯爾杰新材料科技股份有限公司董事長楊興明表示。目前，已制定出臺(tái)了多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展拓寬了空間、創(chuàng)造了條件，玄武巖纖維的市場認(rèn)知度得到了極大提升，市場需求也逐年增長。

　　有分析認(rèn)為，近幾十年來，我國的復(fù)合材料得到了快速發(fā)展，有著發(fā)展和推廣應(yīng)用連續(xù)玄武巖纖維的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而且，我國地域遼闊，玄武巖礦床儲(chǔ)量極其豐富，又有新材料應(yīng)用的龐大市場。再加上玄武巖礦石是一種天然的材料，其生產(chǎn)過程中無硼或其它堿金屬氧化物排出，因此其煙塵中無有害物質(zhì)析出，對大氣不會(huì)造成污染，屬于環(huán)保型材料。

　　楊興明表示，中國具有低成本制造玄武巖纖維得天獨(dú)厚的條件，有著完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低成本、大規(guī)模發(fā)展連續(xù)玄武巖纖維的新技術(shù)、新裝置、新工藝。當(dāng)前全世界玄武巖纖維的技術(shù)及規(guī)模尚處于初級(jí)階段，這給我國繼續(xù)發(fā)展先進(jìn)技術(shù)提供了很大的發(fā)展空間和市場機(jī)遇。

　　可以說，在我國經(jīng)濟(jì)面臨資源、能源、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展約束不斷加劇的背景中，率先發(fā)展這一特種無機(jī)非金屬礦新材料產(chǎn)業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義。

　　對公路建設(shè)將起“材料革命”的作用

　　2018年6月20日，以“交通讓世界更美好”為主題的2018年世界交通運(yùn)輸大會(huì)舉辦期間，由中國公路學(xué)會(huì)主辦，玄武巖纖維生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心協(xié)辦的“中國公路學(xué)會(huì)玄武巖纖維公路產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新共同體”(以下簡“共同體”)在北京成立，這標(biāo)志著玄武巖纖維在公路交通行業(yè)發(fā)展的新時(shí)期正式開啟。

　　中國交通建設(shè)股份有限公司原副總裁、中國公路學(xué)會(huì)專家委員會(huì)副主任兼秘書長、“共同體”新任理事長侯金龍表示，玄武巖纖維有著優(yōu)異的路用性能，在公路交通行業(yè)有巨大的應(yīng)用空間，但目前應(yīng)用得還相對較少。

　　侯金龍認(rèn)為，玄武巖纖維材料有三方面的優(yōu)點(diǎn)。

　　一是環(huán)保，玄武巖纖維具有資源節(jié)約、環(huán)境友好型的特點(diǎn)。“玄武巖纖維來自于天然石頭，又用于人工石頭，石頭來石頭去”。具體來說，玄武巖纖維是以天然玄武巖為原料，經(jīng)1450℃至1500℃高溫熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板塊速拉制而成的連續(xù)纖維，整個(gè)生產(chǎn)過程中，沒有工業(yè)廢水、廢氣及其他工業(yè)垃圾的產(chǎn)生，被譽(yù)為“21世紀(jì)的新材料”。

　　二是相對于木質(zhì)素纖維、玻璃纖維等其他類型的纖維，路用技術(shù)指標(biāo)高，有著優(yōu)異的耐高溫、耐低溫、化學(xué)穩(wěn)定性、抗老化性能、水穩(wěn)定性能、電熱絕緣性能等。根據(jù)目前的理論研究、科技攻關(guān)和工程應(yīng)用情況，路用玄武巖纖維生產(chǎn)工藝和技術(shù)都已經(jīng)很成熟，可以有效降低路面的裂縫和車轍的病害，大大延長路面使用壽命，在改善和提升路面結(jié)構(gòu)抗疲勞性能、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性等方面均有顯著效果。同時(shí)，材料有短切紗、工土布、土工格柵、復(fù)合筋材等多種應(yīng)用形式，顯示出優(yōu)異的路用性能和應(yīng)用前景。

　　三是玄武巖纖維應(yīng)用廣泛。基于環(huán)保和路用技術(shù)指標(biāo)高兩項(xiàng)優(yōu)勢，同時(shí)作為我國四大高技術(shù)纖維之一，是我國“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品，在航空航天、艦船、兵器制造等國防軍工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，在土建交通、石頭化工、汽車制造、道路建設(shè)、海底隧道等多領(lǐng)域也展現(xiàn)出了多領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢和巨大的市場前景。

　　除此之外，侯金龍還認(rèn)為，這項(xiàng)工作的推進(jìn)可以更好的服務(wù)于“四個(gè)交通”“交通強(qiáng)國”“一帶一路”等國家戰(zhàn)略。“下一步還要進(jìn)一步加強(qiáng)行業(yè)的研究。通過在工程建設(shè)、養(yǎng)護(hù)以及橋梁工程等方面的應(yīng)用，推進(jìn)交通行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化、行業(yè)化、工廠化、智能化、輕型化，推進(jìn)行業(yè)的品質(zhì)工程的建設(shè)”。

　　2020年6月2日，河南省鄭西高速堯欒路面二標(biāo)YLLM-2完成玄武巖纖維瀝青混凝土下面層科研試驗(yàn)路鋪筑。

　　該科研試驗(yàn)路為河南省交通運(yùn)輸廳科技推廣項(xiàng)目，即“基于玄武巖纖維的同壽命瀝青砼路面應(yīng)用研究”，由中交一公局集團(tuán)有限公司鄭西高速堯欒段路面二標(biāo)YLLM-2項(xiàng)目施工、項(xiàng)目公司及河南交院工程技術(shù)有限公司主導(dǎo)進(jìn)行科研項(xiàng)。

　　瀝青混凝土摻加玄武巖纖維具有較高的強(qiáng)度和彈性模量，與瀝青和集料有較好的親和力，對瀝青混合料穩(wěn)定度有明顯的增強(qiáng)作用。玄武巖纖維瀝青混凝土具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)，可提高路面抗疲勞開裂能力、低溫抗開裂能力、抗車轍能力、增加瀝青油膜的強(qiáng)度及抗疲勞性能，增強(qiáng)瀝青油膜的水穩(wěn)定性，抗氧化及抗老化進(jìn)而提高路面耐久性。

　　鄭西高速公路堯欒段玄武巖纖維瀝青混凝土下面層科研項(xiàng)目研究完成，將大面積推廣應(yīng)用。在綠色環(huán)保社會(huì)發(fā)展中，玄武巖纖維以獨(dú)特的優(yōu)勢為公路可持續(xù)發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。