将华蓥山地质表层1000—1200米区块内的天然玄武岩矿石粉碎后在1450-1500℃温度范围内熔化,拉丝制备成玄武岩纤维,便能成为“种菜养鱼”“轻量汽车”“防火防腐”的新型复合材料。完成上述科研创新项目的,正是在中国质量(成都)大会验收成功的国家市场监管技术创新中心(玄武岩纤维及先进复合材料)(以下简称“创新中心”)。

8月10日-11日,国家市场监管技术创新中心现场验收会在广安华蓥市展开。“这是目前全国唯一一个关于玄武岩材料领域的市场监管技术创新中心,也是广安市首个国家市场监管技术创新中心。”省市场监管局副局长欧海林在验收会现场表示,此次创新中心验收成功,对四川玄武岩纤维产业发展来说无疑是一个新的节点,对玄武岩产业标准化体系建设,实现技术成果市场化、产业化都有直接推动作用。


(相关资料图)

玄武岩纤维具有哪些科技含量?消费质量报记者跟随国家市场监管技术创新中心验收专家组,走进华蓥市一探究竟。

点石成金

小石头成就大事业

“嘶、嘶、嘶……”8月10日下午,在华蓥市四川谦宜复合材料有限公司玄武岩拉丝车间内,伴着滚滚热浪,股股细丝如流水般从漏斗状的炉口倾泻而出。车间外,刚刚拉丝成型的,身材细长形似钢筋的玄武岩纤维复合筋引起来参加国家市场监管技术创新中心现场验收会的专家组成员热议:“玄纤的抗拉强度是普通钢筋的3倍以上,但密度却只有普通钢筋的四分之一,这有点像金庸武侠剧里面‘金丝软甲’,穿在身上不仅轻便,还能‘刀枪不入’。”

“我们与企业联合技术攻关,致力于玄武岩纤维新材料应用研发,让沉睡在华蓥山的小石头成为推动玄武岩纤维及先进复合材料高质量发展的大事业。”四川玄武岩纤维新材料研究院(创新中心)副院长杨中甲表示。

“如今,创新中心指导研发的玄武岩纤维主要应用于在陆、海、空、天四大领域开发应用,尤其是海洋和制造业轻量化两个方向。”在验收现场,杨中甲给专家组列出了玄武岩“点石成金”的业绩。

在海洋装备领域,玄武岩纤维复合材料能够“生态养蚝”,生产出具有优异地耐腐蚀和耐紫外线等性能,抗12级台风的网箱及蚝排。在创新中心指导下,《圆形玄武岩纤维复合材料网箱及蚝排开发》项目于2021年8月初在广西钦州下水试运行。该装置目前在钦州已成功运行2年,养殖生蚝2万串4000多斤。同时,该项目还为四川帕沃可矿物纤维制品有限公司(以下简称“帕沃可公司”)等企业获得来自广西、海南等多地近百万元的复合材料蚝排产品订单。

在农业领域,获批四川省市场监管局科技计划项目《玄武岩纤维复合材料鱼菜共生装备》,已成功运行15个月,产出鱼类1万鱼尾、无公害蔬菜300公斤。

在建材领域,“自清洁”的玄武岩纤维复合材料墙体板通过疏水自清洁涂层处理后达到自清洁效果,并具有良好的阻燃性、耐磨性、耐老化性能,是一种节能环保、安全舒适的建筑材料。目前,帕沃可公司26类产品、四川谦宜复合材料有限公司20类产品已纳入《广安市绿色建材产品培育目录》。

在汽车领域,采用玄武岩纤维复合材料打造车体能给汽车“减重”,且兼具轻巧、稳定等优点,100%可回收再利用。目前,意大利房车公司环保概念房车,采用玄武岩纤维复合材料墙板,相比传统材料减重30%。

未来,用玄武岩纤维还能制成消防服,能够隔热;制成宇航服,可防辐射;代替钢筋吊斜拉桥,百年不用维修;代替油漆防腐舰船,百年不用维护。

杨中甲表示,2023年华蓥市预计将实现玄武岩纤维原丝产能6万吨、实现产值20亿元;2025年,产值预计达到50亿元,成为全国最大的玄武岩连续纤维生产基地。

工作人员检查玄武岩纤维拉丝情况

审“石”度势

用科技创新激活发展新动能

“驰援海岛建设”“培育国际技术领先的玄武岩复合材料产业链”……今年6月10日,四川谦宜复合材料有限公司厂区里,装载着百余吨“广安造”玄武岩纤维的5辆货车准时出发,首次开往海南。

“玄武岩纤维作为一种高性能纤维,耐高温、抗氧化、过滤性好,应用在海洋环境具有天然优势。”帕沃可公司董事长刘毅烽介绍,这批玄武岩纤维到达海南的生产基地后,将用于生产人工渔礁、海岛桥梁桥面、海底基础建设、防波堤等急需的复合型材料,为海洋绿色开发、生态修复提供解决方案。

为支持技术研发,广安市按照“研究院+合作院校+实体企业”运作模式,组建运营创新中心,并坚持“科研+市场”定位,通过科研项目及技术入股等方式,与北大、清华、北理工、北航、中国地质大学和中科院结成“5+1”战略联盟,与同济大学、海南大学等10余所高校及10余所企业开展深度合作,与广安职业技术学院、龙头企业帕沃可集团公司推进产教融合。

2021年9月,市场监管总局公布批准建设的38个国家市场监管重点实验室和19个国家市场监管技术创新中心名单。其中,四川玄武岩纤维新材料研究院(创新中心),获批建设国家市场监管技术创新中心(玄武岩纤维及先进复合材料)。

杨中甲表示,创新中心和研究院与企业联合技术攻关,取得了丰硕成果——

产业创新方面,华蓥市目前拥有世界首条玄武岩纤维2400孔漏板拉丝智能化池窑生产线、世界首条空气流技术原料均质化生产线和世界首条最大单体3500吨智能化池窑生产线。

人才培养方面,杨中甲成功申报2021年度“天府峨眉计划”青年人才、2023年广安市“最美科技工作者”。

今年3月底,创新中心携玄武岩纤维复合材料墙体板、玄武岩纤维复合筋、玄武岩纤维增强纳米抗菌多层给水管等代表性产品亮相在成都举办的亚洲国际交通展,受到高度肯定和一致好评。

“科研创新与转化应用是产业发展的硬支撑。一旦攻关成功并转化生产,将极大提升玄武岩纤维的市场占有率。”杨中甲表示,创新中心将持续与企业联合研发新产品,不断对现有产品进行改进、试验、优化,进一步降低成本、提高性能。到2025年,创新中心将实现突破关键技术3-5项,形成专利20项,支持企业建设标准3-5项,形成技术成果转化2-3项,孵化科技型创新企业1-3家,科研(质量)基础设施达到国内先进水平。

“监”如磐石

标准化护航高质量发展

8月11日上午,创新中心三楼的实验室内,科研人员正在进行玄武岩单根纤维与树脂结合力测试。通过高科技仪器显示,一根比头发丝还细的玄武岩纤维以及附着在其上面的树脂清楚展示在了电脑屏幕上。这样对纤维微球脱粘的的标准化测试,实验人员已在这台仪器上完成了上万次的检测。

“通过对玄武岩纤维及先进复合材料的标准化建设,创新中心建立了围绕玄武岩产业的质量体系,建立了相关产品的检验检测标准和检测能力,为市场监管系统推动行业高质量发展保驾护航。”杨中甲表示,创新中心针对行业的原料均化、配方化、智能池窑化等技术瓶颈,产品的标准化、工程化及产业化薄弱等问题,围绕共性关键技术与装备系统、高品质养殖与种植系统、低能耗建筑系统、高效能运载系统、高可靠安全及防务装备等五大系统进行研究,目前已经形成一套完善的检验检测体系。

检测平台建设方面,已建成8400平方米的检验检测大楼。该楼拥有实验室25间,实验室面积3600平方米。检测设备241台,其中配置扫描电镜(SEM)、导热仪、原子荧光光谱仪、玻璃氧化还原等检验仪器设备,可开展纤维评价、耐候性测试、化学成分分析等检测项目,检测领域涵盖原料、纤维、织物、中间体、复材等方面。实验室于2023年4月通过CMA资质认证,并于2023年 7 月向中国认可委提交CNAS申报资料。

此外,创新中心还为市场监管系统提供专家智库,杨中甲、孟欣已入驻四川省质量基础设施“一站式”平台专家。

“虽然通过了专家组验收,但未来我们不能懈怠。”杨中甲表示,下一步创新中心将全面完成玄武岩纤维技术能力提升,实现30万吨及以上大型池窑技术,实现300万吨以上纤维产能,推动500万吨及以上先进复合材料应用,带动产业规模超千亿。

消费质量报全媒体记者 郭剑夫 文/图

编辑:孙家钰 校对:张可 审核:申涵兮

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