为何选用玄武岩“绣”五星红旗?
“这便是黑色玄武岩石头拉出的丝线。”4月19日,武汉纺织大学纺织科学与工程学院副院长夏治刚教授拿出一个金灿灿的纺锭,抽出一根头发丝般粗细的丝线。他摊开了用白纸包裹着的原材料——黑色玄武岩石头。
“不同的玄武岩拉出的丝性能是不一样的,选择的原料、生产的方法都会不一样。”夏治刚介绍,从事岩石和地球化学研究的刘嘉麒院士较早探索玄武岩拉丝特性。在刘嘉麒院士的帮助下,湖北汇尔杰玄武岩纤维有限公司(以下简称“湖北汇尔杰”)开始专注于玄武岩纤维的生产,将玄武岩纤维材料应用在桥梁、楼宇建造上。
如何让玄武岩纤维织出五星红旗?
玄武岩丝线越细才能越柔,才不易折断。曹根阳回忆,一开始玄武岩拉丝怎么也拉不细,后来发现拉丝时出现“毛细现象”,他们改变拉丝设备的内腔结构解决了问题。最终拉出8.8特克斯(千米丝线只有8.8克)的玄武岩纤维,只有头发丝的三分之一,较过去湖北汇尔杰公司拉出的12特克斯细了不少。
2021年,他们研发出一款用于包芯的装置——转芯纺。这一项技术突破,团队就拿到6项国家发明专利。
在高低温交变和绝对真空条件下,五星红旗会出现串色情况。徐卫林院士的科技成果——天然材料微纳米化技术再次派上用场,该技术让小粒子不再流动,五星红旗串色问题迎刃而解。
2023年12月,首面玄武岩五星红旗被制作出来后,送往北京。探月工程一位总师双手一顿撕扯揉捏,小小五星红旗纹丝不动。揉不碎、撕不破的玄武岩五星红旗被正式交付,等待登月旅行。
月面五星红旗引出新产业链
嫦娥六号五星红旗表现出的超强的强度和性能,让团队看到市场上的巨大潜能。2021年下半年,团队开始向纺织企业推广玄武岩的纺纱装置——转芯纺。同时,根据企业需求,对纺纱、成纱生产线进行改造,在校企的共同努力,最终在际华集团装配8台纺车,在裕大华装配1台纺车,总共4800锭,完成了超细玄武岩纤维的产业化。消防服、灭火毯、消防绳等玄武岩产品将被陆续生产出来。
“玄武岩制成防火服不仅防火、阻燃、隔热,而且价格低廉。这件衣服的熔点在1600℃,可以在1200℃高温下短时使用,800℃可长时间使用。”曹根阳介绍,普通消防服或者救生绳一般是用有机材料制成,遇到550℃的高温就会烧坏。玄武岩纤维每吨2.5万元,价格远低于石英纤维和碳纤维,只有后者的十分之一,市场前景很大。