走进新质生产力
金华市科协 金华市新闻传媒中心
向“新”而行 以“质”致远
开栏的话
新质生产力被称为中国经济“系统升级”的总钥匙,其特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力,核心要素是科技创新。金华肩负“根据实情、发挥优势、扬长补短、再创辉煌”的时代使命,在锚定“港”“廊”“链”主战场、聚力高质量发展的实践探索中,处处涌动着新质生产力的浪潮。
科学普及是实现创新发展的重要基础性工作,金华市科学技术协会、金华市新闻传媒中心共同推出“走近新质生产力”科普栏目,带你走进企业、生产车间、实验室等新质生产力最活跃的“试验场”,触摸新质生产力的强劲脉动,解读其丰富内涵,向“新”而行、以“质”致远。
当嫦娥六号在月球背面成功完成任务,还傲骄地伸出小手举起了一面五星红旗,你内心的自豪感是否油然而生?这面与A4纸差不多大小的中国红,能承受月球超300℃的昼夜温差和强辐射,它不仅吸引了世界目光,也让中国成为第一个在月球背面独立动态展示国旗的国家。
令人意外的是,月背上的中国红竟是用石头“织”的。月面国旗研制团队把玄武岩粉碎、熔化,通过玄武岩熔融拉丝技术,研发出大概是头发丝直径三分之一的细丝,然后把它纺成线、织成布。
你一定不会想到,这项“点石成金”创新技术的国内“领跑者”就在我们身边。位于东阳横店的浙江石金玄武岩纤维股份有限公司(后简称“石金玄武岩”)是国内最早从事连续玄武岩纤维开发和生产的国家高新技术企业,生产规模和经济效益连续六年处于行业前列。而且早在6年前,“石金玄武岩”织成的缎纹布就已经在太空默默守护中国空间站。
给空间站穿上金丝软甲
“头发丝直径的三分之一,远不是玄武岩拉丝的极限。”在“石金玄武岩”的生产车间,透过1500℃高温,火与电的红色光线下,一根根极细的金色丝线通过漏板垂落。“你们看到的这台机器,高温熔融拉出的玄武岩纤维丝直径只有约5.5微米,相当于头发丝直径的二十分之一。”“石金玄武岩”总工程师刘山指着若隐若现的纤维丝说。
灰扑扑的石头经过粉碎后持续不断被投入窑炉中,高温熔融流出金黄色的液体,通过漏板拉出金色的丝线,冷却成泛着金属光泽的纤维材料……在浙江石金玄武岩纤维股份有限公司生产车间内,这样“点石成金”的魔法每天都在上演。
这些经特殊工艺制成的玄武岩纤维,早已被实践应用于诸多领域。2018年起,“石金玄武岩”研制的玄武岩纤维布就开始默默着守护遥远天际的“神舟”系列空间站。细若发丝、韧比钢强的玄武岩纤维被织成轻薄的布,作为空间碎片防护结构的关键材料,就像给空间站穿上了一件金丝软甲。
在太空中,有很多高速运行的太空垃圾或陨石弹丸,玄武岩纤维布能有效破碎、熔化甚至气化弹丸,并降低弹丸速度,使空间站抵御速度6.5km/s空间碎片撞击的能力提高了3倍以上,大大提高了空间站在轨的可靠性和安全性。“我们从2014年开始研发玄武岩纤维布,经过2000多次试验才成功。”刘山说。
玄武岩纤维拥有突出的耐温特性、良好的力学性、突出的化学稳定性、良好的保温绝热性、低介电性高电阻性、良好的耐烧蚀性,是关乎国民经济相关领域升级换代的重要基础材料之一,被列入战略性新兴产业鼓励发展的重点新材料。
“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”是玄武岩纤维广泛应用的写实。它不仅在航天、深海探索领域发光发热,在日常生产生活中也被应用于高速公路、建筑、汽车和船舶制造、新能源、环保以及保温隔热、安全防护等领域。比如,良好的力学性可用于防切割手套,良好的保温绝热性可用于防火服,耐酸碱、耐候性则被运用于边坡防护、建筑桥梁加固等。
“东阳境内很多桥梁都用玄武岩纤维复合筋替代了部分钢筋,玄武岩耐久性和耐候性的特性能防止公路开裂,延长使用寿命,这就是玄武岩纤维在基建领域的优势。”刘山介绍,像这样使用玄武岩纤维建设的高速公路在全国已有超5000公里。
从海外引进到自主研发
“玄武岩原材料一吨的价格最高不过百元,但经过拉丝加工成纤维后可卖到20万元一吨;一双玄武岩纤维制成的防切割手套,在国外可以卖到30美元……”石金玄武岩总经理许加阳用一组组价值对比数据,直观阐释了“点石成金”一词。而这只是最直观的经济效益,背后衍生出绿色环保资源高效利用的价值不言而喻。
然而,要生产出性能优质的玄武岩纤维并非易事。一块坚硬的玄武岩,经过熔融、拉丝、烘干,变成细于头发丝的纤维,看似简单的工序中,其实大有文章。回望石金玄武岩的发展,许加阳感慨这是一条“从海外引进到自主研发”的科技创新之路。
2000年初,深谙创新之重的石金玄武岩创始人远赴国外考察,带回了一块石头、一捆丝和一块布,由此开启了玄武岩纤维新材料领域的破冰之路。
2003年12月,公司前身成立,成为当时国内玄武岩纤维行业唯一执行国家863计划“玄武岩连续纤维及其复合材料”项目的行业科技引领企业。公司从海外高薪聘请了专家,到上海攻坚。然而,由于种种原因,在长达一年多的时间里研发一直未能成功。
“首先是原材料,不是所有石头都能用于制作纤维材料,玄武岩中的硅含量,铁、镁、钠等金属元素含量等都会影响材料的性能。”许加阳说,为了选择符合标准的原材料,公司工作人员跑遍全国各地,“原料选得好,产品性能自然好。”
“其次是核心工艺不同,国外采用的是火焰熔融技术,而我们采用的是电熔。”这也成为我国玄武岩纤维技术区别于国外的关键。
2005年,在海外技术引进不成功的背景下,一批国内专家摸着石头过河,不到一年就实现了以火山岩为唯一原料的“一步法”生产;2006年12月,石金玄武岩成立;1年后,落地回到横店;之后,石金玄武岩的技术研发与生产都驶上了快车道,其牵头起草了3个国家标准、4个交通部行业标准、1个浙江地方团体标准……一晃20年,石金玄武岩领衔下的中国玄武岩纤维技术已赶上了世界“头班车”,多项技术拥有完全自主知识产权。
“拥有自主研发能力与知识产权,就是发展的底气。”许加阳说,公司一直把科技创新放在第一位,保证每年有10%以上的资金投入用于技术研发,并成立了省级企业研究院、省级重点院士工作站、省级博士后工作站等科研平台,在多项关键技术上取得突破,成功申报了70多件发明专利和实用新型专利。
未来,玄武岩纤维还将被开发成更多应用范围的复合材料,让“点石成金”的魔法遍及更多产品、创造更多价值。
记者手记:
点石成金,出自东晋葛洪的《神仙传》,指神话传说中仙道能将铁石点化成黄金。但在以“点石成金”为名的石金玄武岩,这不是神话,而是现实。
从海外带回的一块石头、一捆丝、一块布出发,石金玄武岩在20年时间里实现“逆风翻盘”,并引领我国玄武岩纤维研发和生产从零起步,发展到如今生产规模位居世界前三,主流产品技术水平、产量和质量居世界先进水平。
如今的石金玄武岩,门牌并不显眼,产品展示区不高大上,但整层实验室里科研人员抢抓时间为一个个新项目攻坚,不远处的生产车间开足马力抓紧生产。
许加阳说,作为高新技术纤维产业,玄武岩纤维与传统工业产业有着截然不同的产业成长规律,研发投入大、研发周期长、产出慢。也是因此,20年来石金玄武岩一直力戒浮躁,时刻保持充分的、持久的激情与动力,持续进行技术创新,有系统、有计划、有步骤地开展技术攻关。即便身处国内行业领衔位置,石金玄武岩仍在不断创新与改革,将目标直指提高产品质量、扩大规模生产和降本增效、绿色发展上,努力为我国制造业核心竞争力提升注入新动力。
这背后,“敢想”是促成新兴科技落地的基石,“敢为”是让想象成为现实、后起实现赶超的燎原之火。它启示我们,既要心存高远又要脚踏实地。
记者 汪蕾/文 张辉 摄/视频
编辑:吴裕慧
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