玄武巖纖維：趕上世界“頭班車”

　　業內不少人士佩服胡顯奇的勇氣，因為他在玄武巖纖維這個到目前為止都難以賺錢的國內新材料領域，已經摸爬滾打了數十年。十年來伴隨行業從無到有的艱辛，或許只有他自己才能體會。即便如此，他仍告訴記者，他決定在這個行業再干個一二十年……記者試著通過采訪，找尋讓他對玄武巖纖維執著如斯的原因。

　　記者：像您這樣長期浸淫在玄武巖纖維行業的人士，必定對其十分了解，但還有相當人群可能對其知之甚少。您能否簡單介紹一下這種纖維及其主要性能？

　　胡顯奇：確切地說，連續玄武巖纖維應該正名為“火山巖纖維”（ContinuousBasaltFiber簡稱CBF）。它分為兩大類：一類是純天然的，其外觀為金褐色，通常是以純天然火山巖為唯一原料經1450℃～1500℃高溫熔融后快速拉制而成的幾萬米不斷頭的連續纖維，其中SiO2的含量超過53%以上，Fe2O3+FeO超過7%；另一類是摻雜或拌入其他礦物料的，其外觀為銀灰色。玄武巖纖維生產工藝路線短，是所有高技術纖維中能耗最低的，每千克耗5度電。其重量是鋼的1/3、抗拉強度是鋼的3倍以上。它具有耐高低溫（－269℃～650℃）、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過濾性好、抗壓縮強度和剪切強度高等優異性能，且性價比較高。

　　記者：連續玄武巖纖維是國家“十二五”期間重點發展的一種高性能纖維，化纖工業“十二五”規劃明確提出，未來幾年其產品性能要達到世界先進水平。目前，國際上該纖維的發展狀況如何？國內又處于何種水平？

　　胡顯奇：到目前為止，全世界只有烏克蘭、俄羅斯、中國3個國家擁有自主知識產權的技術，生產廠家不超過22家，我國約有10家。美國、日本、英國、法國等世界經濟發達的國家至今沒有該生產技術，尤其是對高技術纖維具有壟斷地位的日本、美國這一些年來一直沒有間斷過對該項目的研究。

　　毫不夸張地說，連續玄武巖纖維是我國唯一不落后于世界的高技術纖維。2011年，全世界CBF產量約為6500噸，其中中國生產2500噸，傳統強國俄羅斯1500噸、烏克蘭1000噸，韓國、奧地利、比利時等總計1500噸。

　　自2002年我國將玄武巖纖維項目列入國家863計劃開始，國內積極探索了產、學、研、政、用結合發展的新路子，有效整合了相關資源，促進了該產業的發展。在技術創新上，我國基本上堅持了以火山巖為唯一原料的“一步法”生產。很多技術目前已擁有完全自主知識產權，圍繞高性能、低成本的發展目標，連續不斷地攻克了一些制約產業發展的瓶頸技術和關鍵技術，為今后的大規模生產奠定了技術基礎，在許多方面領先于世界其他國家。國內還以市場需求為導向開發了眾多新產品。

　　記者：市場與應用研究，是發展高性能纖維材料重中之重，目前玄武巖纖維在這方面進展到了什么程度？

　　胡顯奇：國際范圍內近年來對CBF應用領域研究的關注度極高，國內也取得了初步的研究成果。從我們承擔的國防基礎課題的研究表明，CBF的隔熱性能好于碳纖維，耐燒蝕性能與碳纖維相當，價格是碳纖維的1/7，低磁化率、消音可廣泛應用于先進武器裝備的制造。CBF是優質的路用纖維，尤其是在瀝青路面中可明顯提高抗車轍能力，每公里可減少養護成本5萬元以上。CBF是典型的綠色建材，在建筑結構加固、抗裂砂漿、外墻保溫、防火阻燃等方面有廣闊的發展前景。同時，CBF的抗拉強度高、抗彎曲強度高，抗蠕變性好，表面呈極性，是纖維增強樹脂（FRP）中優良的增強材料，可用于汽車、船舶、石油天然氣氣密性管道、電纜復合芯、電塔桿電力等領域。

　　目前，我們公司研發生產的GBF牌短切玄武巖纖維被用于高速鐵路無碴軌道板和CA砂漿填充層的增強。初步試驗結果表明，該項成果可能填補國內外空白，引發獨特的技術創新。鐵路科研部門正在對此作深入的系統研究?，F已鋪設在武廣高速鐵路線上的玄武巖纖維增強無碴軌道板運行良好，其卓越的穩定性能正在逐漸顯現。

　　記者：在風力發電領域，目前碳纖維、高強高模聚乙烯、玻璃纖維、玄武巖纖維等新材料可以說處于博弈階段，玄武巖纖維在這方面的應用有哪些突破？

　　胡顯奇：研究表明，大于等于40米以上的風力葉片由于玻璃纖維的力學性能不足，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；另一方面可以增強復合材料的性能，使之性價比更高。

　　記者：一種新興材料在推向市場之初，通過標準體系建立等有效措施建立準入條件、維護市場秩序、保障產業健康發展尤為重要。玄武巖纖維產業在這方面進展如何？

　　胡顯奇：國內GBF產業率先實施了標準創新戰略，制定和頒布了3個有關玄武巖纖維及其復合材料的國家標準和4個行業的產品標準，確保了CBF產業形成初期規范有序的健康發展。其中，國家標準包括《水泥混凝土和砂漿用短切玄武巖纖維》（GB/T23265-2009）、《玄武巖纖維無捻粗紗》（GB/T25045-2010）、《結構加固用玄武巖纖維復合材料》（GB/T26745-2011）。我們還參與了起草鐵道部《鐵路纖維混凝土技術規程》行業標準。

　　記者：對玄武巖纖維而言，原巖成分不穩定對產品品質的穩定性形成了較大制約，業內由此產生了原料“純天然”與“人工配料”之爭，您如何看待這一問題？

　　胡顯奇：我認為國內CBF產業現階段應以“純天然”原料為主，同時以微量摻雜等方式生產功能性、多元化的CBF品種。一方面，CBF原料成分的穩定性關鍵在于選礦，激烈的大面積的火山爆發猶如巨大的攪拌器，其化學成分的“標準差”是可以接受的。當然，不同地方的火山巖制成的CBF性能會有差異。另一方面，目前人類目前掌握的CBF生產技術，對火山巖的礦物相和化學成分的配比有特定的要求，難以簡單地用精確人工配料的方法設計CBF的原料成分。同時，CBF的魅力恰恰在于純天然，其生產過程中熔體沒有“反應”的過程，自然而環保。當然，可通過提高硅鋁含量或適當摻入氧化鋯，以便得到更耐高溫或更耐堿的CBF。

　　記者：當前，生產成本高、產品價格昂貴是制約碳纖維等多種高性能纖維擴大應用的關鍵，玄武巖纖維在這方面的制約是否突出？有沒有解決途徑？

　　胡顯奇：價格因素的確對玄武巖纖維的擴大應用造成了影響，我們力爭通過技術進步和規?；a，使玄武巖纖維每噸的直接生產成本可以控制在1萬元以內。業內正在對各種可行途徑進行積極探索。

　　記者：有人認為，在高性能纖維材料中，玄武巖纖維的各個性能指標都有優勢但都不突出，因此無法在哪個行業擁有突破性應用，您對此怎么看？

　　胡顯奇：十多年的從業經驗讓我難以贊同這種觀點。與碳纖維等高性能纖維相比，玄武巖纖維確實并沒有某一方面十分突出的特性，但它最大的優勢在于各個性能指標比較平衡，且性價比較高。因此，可尋找需要綜合性能的市場應用領域，路用玄武巖纖維或許是一大突破口。汽車消音、零部件制造（SMC）、防火阻燃、建筑結構加固、交通基礎設施、外墻保溫、抗裂砂漿等建筑材料、電力電纜等領域也很有潛力。

　　事實上，玄武巖纖維是關乎國家安全戰略和促進國民經濟諸多領域升級換代的新型高技術纖維和重要的基礎材料。CBF產業具有三大顯著特征：資源節約型、環境友好型、性能綜合型。我國具有極其豐沛的火山巖儲量，技術和裝備對外依存度為零；玄武巖纖維產業代表著世界新技術革命和產業革命的發展方向。國家已經明確將玄武巖纖維列為《產業結構調整指導目錄（2011年本）》鼓勵類發展項目和戰略性新興產業的重要組成部分，“十二五”將得到更大發展。

　　記者：據了解，CBF產業的研發、應用平臺建設工作取得了可喜的成績，最近的要數玄武巖纖維工程研究中心，請您簡單介紹。

　　胡顯奇：2011年11月，東南大學與南京市建鄴區政府聯合創建了玄武巖纖維國家地方聯合工程研究中心，力爭將其建成引領全國乃至國際玄武巖纖維關鍵技術研發、產業發展和人才集聚的先進平臺。建鄴區政府已經投資1億元人民幣資助興建。早在2007年9月，石金玄武巖纖維所屬的橫店集團就與東南大學建立玄武巖纖維應用研究中心。

　　記者：對于CBF產業今后的發展，您有哪些建議？

　　胡顯奇：玄武巖纖維與玻璃纖維在原料組成、加工工藝等方面具有很多相似之處，因此可以借鑒玻璃纖維的發展經驗，同時走出自己的特色道路。建議國家有關方面從國家發展的戰略高度，對玄武巖纖維產業予以戰略定位，并加大鼓勵和扶持力度；國內玄武巖纖維企業可加強技術交流和信息溝通，建立產業聯盟；還應以企業為主體，產學研用政結合，對制約玄武巖纖維產業的關鍵瓶頸技術實施系統的重點攻關，同時國內有關科研機構和CBF工程研究中心應加大力度開展基礎研究。

　　玄武巖纖維等高新技術纖維產業與傳統工業產業有著截然不同的產業成長規律。其研發投入大、研發周期長、產出慢，多種產品應用還肩負著國家安全的使命。因此，企業首先要慎入；一旦進入，就要力戒浮躁，保持充分的、持久的激情與動力，持續進行技術創新，有系統、有計劃、有步驟地開展技術攻關，將技術創新的目標直接指向提高產品質量、擴大規模生產、降低單位生產成本。