記者:市場(chǎng)與應(yīng)用研究,是發(fā)展高性能纖維材料重中之重,目前玄武巖纖維在這方面進(jìn)展到了什么程度?
該產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段應(yīng)以“純天然”原料為主,同時(shí)以微量摻雜等方式生產(chǎn)功能性、多元化的CBF品種。
胡顯奇:國(guó)際范圍內(nèi)近年來(lái)對(duì)CBF應(yīng)用領(lǐng)域研究的關(guān)注度極高,國(guó)內(nèi)也取得了初步的研究成果。從我們承擔(dān)的國(guó)防基礎(chǔ)課題的研究表明,CBF的隔熱性能好于碳纖維,耐燒蝕性能與碳纖維相當(dāng),價(jià)格是碳纖維的1/7,低磁化率、消音可廣泛應(yīng)用于先進(jìn)武器裝備的制造。CBF是優(yōu)質(zhì)的路用纖維,尤其是在瀝青路面中可明顯提高抗車轍能力,每公里可減少養(yǎng)護(hù)成本5萬(wàn)元以上。CBF是典型的綠色建材,在建筑結(jié)構(gòu)加固、抗裂砂漿、外墻保溫、防火阻燃等方面有廣闊的發(fā)展前景。同時(shí),CBF的抗拉強(qiáng)度高、抗彎曲強(qiáng)度高,抗蠕變性好,表面呈極性,是纖維增強(qiáng)樹(shù)脂(FRP)中優(yōu)良的增強(qiáng)材料,可用于汽車、船舶、石油天然氣氣密性管道、電纜復(fù)合芯、電塔桿電力等領(lǐng)域。
目前,我們公司研發(fā)生產(chǎn)的GBF牌短切玄武巖纖維被用于高速鐵路無(wú)碴軌道板和CA砂漿填充層的增強(qiáng)。初步試驗(yàn)結(jié)果表明,該項(xiàng)成果可能填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白,引發(fā)獨(dú)特的技術(shù)創(chuàng)新。鐵路科研部門正在對(duì)此作深入的系統(tǒng)研究,F(xiàn)已鋪設(shè)在武廣高速鐵路線上的玄武巖纖維增強(qiáng)無(wú)碴軌道板運(yùn)行良好,其卓越的穩(wěn)定性能正在逐漸顯現(xiàn)。
記者:在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,目前碳纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯、玻璃纖維、玄武巖纖維等新材料可以說(shuō)處于博弈階段,玄武巖纖維在這方面的應(yīng)用有哪些突破?
胡顯奇:研究表明,大于等于40米以上的風(fēng)力葉片由于玻璃纖維的力學(xué)性能不足,需要改用碳纖維,而GBF的解決方案是將碳纖維與GBF纖維混雜,一方面可以減少碳纖維的投入成本;另一方面可以增強(qiáng)復(fù)合材料的性能,使之性價(jià)比更高。
記者:一種新興材料在推向市場(chǎng)之初,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)體系建立等有效措施建立準(zhǔn)入條件、維護(hù)市場(chǎng)秩序、保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展尤為重要。玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)在這方面進(jìn)展如何?
胡顯奇:國(guó)內(nèi)GBF產(chǎn)業(yè)率先實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新戰(zhàn)略,制定和頒布了3個(gè)有關(guān)玄武巖纖維及其復(fù)合材料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和4個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),確保了CBF產(chǎn)業(yè)形成初期規(guī)范有序的健康發(fā)展。其中,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)包括《水泥混凝土和砂漿用短切玄武巖纖維》(GB/T 23265-2009)、《玄武巖纖維無(wú)捻粗紗》(GB/T 25045-2010)、《結(jié)構(gòu)加固用玄武巖纖維復(fù)合材料》(GB/T26745-2011)。我們還參與了起草鐵道部《鐵路纖維混凝土技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
今后力爭(zhēng)通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和規(guī);a(chǎn),使玄武巖纖維每噸的直接生產(chǎn)成本控制在1萬(wàn)元以內(nèi)。
記者:對(duì)玄武巖纖維而言,原巖成分不穩(wěn)定對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性形成了較大制約,業(yè)內(nèi)由此產(chǎn)生了原料“純天然”與“人工配料”之爭(zhēng),您如何看待這一問(wèn)題?
胡顯奇:我認(rèn)為國(guó)內(nèi)CBF產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段應(yīng)以“純天然”原料為主,同時(shí)以微量摻雜等方式生產(chǎn)功能性、多元化的CBF品種。一方面,CBF原料成分的穩(wěn)定性關(guān)鍵在于選礦,激烈的大面積的火山爆發(fā)猶如巨大的攪拌器,其化學(xué)成分的“標(biāo)準(zhǔn)差”是可以接受的。當(dāng)然,不同地方的火山巖制成的CBF性能會(huì)有差異。另一方面,目前人類目前掌握的CBF生產(chǎn)技術(shù),對(duì)火山巖的礦物相和化學(xué)成分的配比有特定的要求,難以簡(jiǎn)單地用精確人工配料的方法設(shè)計(jì)CBF的原料成分。同時(shí),CBF的魅力恰恰在于純天然,其生產(chǎn)過(guò)程中熔體沒(méi)有“反應(yīng)”的過(guò)程,自然而環(huán)保。當(dāng)然,可通過(guò)提高硅鋁含量或適當(dāng)摻入氧化鋯,以便得到更耐高溫或更耐堿的CBF。