點石成金 新疆玄武岩實現“華麗轉身”

【加速科技成果轉化】

◎本報記者 梁 樂

“細碎的黑色玄武岩經過一道道工序，變身為一根根細密的金色纖維……”這是科技日報記者在新疆木壘哈薩克自治縣新能源高端裝備製造產業園見到的一幕。3月12日，新疆首條連續玄武岩纖維高端裝備製造生產線正式建成投產。

與傳統纖維不同，玄武岩纖維絕緣、耐腐蝕，阻燃性能出色，生產過程基本無污染，被稱為“21世紀的綠色材料”。

這些用於生產纖維的玄武岩，能從天山深處進入現代化工廠，得益於中國科學院新疆理化技術研究所（以下簡稱“新疆理化所”）的自主核心技術。“我們圍繞玄武岩纖維進行了近10年的研究，形成了一整套技術工藝。此次與企業攜手，實現成果轉化，將為當地開拓新產業賽道，推動經濟高質量發展。”新疆理化所研究員馬鵬程介紹。

為成果轉化提供科技支撐

新疆三山夾兩盆的獨特地形地貌，孕育了豐富的玄武岩資源。長期以來，當地玄武岩的加工利用處於粗放模式，通常是將岩石破碎後直接用來鋪路，產品附加值較低。

“雖然玄武岩纖維的高性能已成為學界共識，但新疆玄武岩產業化開發卻相對滯後。”馬鵬程説，2015年，新疆理化所攜手德國德累斯頓萊布尼茲高分子研究所，開啓玄武岩纖維研究，成為國內最早從事該領域研究的科研機構之一。

產業化開發，要先摸清“家底”。馬鵬程和團隊深入探究玄武岩礦石及纖維的組成、結構與性能，先後建立了全國玄武岩纖維數據庫和礦石數據平台，為玄武岩礦產資源高值化利用提供數據支撐。

2019年，馬鵬程帶領團隊建成西北地區首個50孔連續玄武岩纖維拉絲設備。科研人員利用製備的玄武岩纖維，製造了複合材料管道、複合筋、結構件等新型材料，並進行大量的力學、耐腐蝕等性能試驗。同時，科研人員還開展了纖維浸潤劑研究，開發出多功能浸潤體系。在採用纖維裂紋表面鈍化與修復技術後，玄武岩纖維單絲強度提升30%，絲束強度提升235%，相關成果已初步進行市場化應用。

“我們直面產業難點痛點，為成果轉化提供全方位科技支撐。”馬鵬程説，團隊藉助AI技術，持續探索玄武岩礦石熔融的各項數據指標，成功建立玄武岩熔體黏度與温度關係模型，由此預測熔體成纖關鍵温度參數，為纖維成纖過程的精確控制和連續成型提供重要依據。

政產研合力推動成果落地

地處東天山腳下的木壘縣，不僅玄武岩分佈廣泛，且礦石成分均質化特性顯著，礦石鐵含量較低、硅鋁含量較高，是生產高強度纖維的優質原料。此外，該縣近年來大力發展新能源產業，為玄武岩纖維高端裝備製造項目提供充沛的綠色電能。在項目建設過程中，縣政府相關部門安排專人專班“跟着辦、盯着辦、馬上辦”，全流程做好服務，確保項目順利投產。

“這條生產線採用了礦石均質化、人工智能預測礦石熔體成纖過程等多個自主技術，有力確保成纖的穩定性和持續性。”馬鵬程説。

“我們看重資源稟賦，更看重科研成果，二者新疆都具備。”炬石科技（新疆）有限公司董事長田曉舜告訴記者，公司致力於成為集玄武岩纖維及製品研發、技術成果轉化、新型產品產業化於一體的科技企業。該公司投資建設的新疆首條連續玄武岩纖維高端裝備製造生產線，總投資3.29億元，採取分期建設投產的方式，計劃年產2萬噸玄武岩纖維製品。

田曉舜介紹，該項目將面向新能源、新材料、設施農業等建設需求，開發水利設施、光伏支架用玄武岩纖維增強複合材料，着力構建新疆玄武岩礦產深度加工及應用裝備體系。

“新疆理化所在玄武岩纖維領域積累了豐富的科研成果，企業擁有資金和市場優勢，這次項目投產是一個很好的成果轉化案例，也是因地制宜發展新質生產力的生動實踐。”木壘工業園區黨工委副書記、主任趙吉剛説，今後園區將繼續拓展新材料技術的應用場景，一如既往地為企業提供全方位、多層次的支持與服務，助力木壘裝備製造產業高質量發展。