蔚县石头如何编织月背中国红

时间:2024-07-02 19:51:46来源:富拓外汇这个平台是真的吗编辑:富拓软件

  6月4日,蔚县嫦娥六号完成月背“挖土”,何编携带玄武岩纤维制成的织月“石头版”五星红旗,在月球背面成功展开。背中在阳光下,国红五星红旗光彩夺目,蔚县闪耀着鲜艳的何编中国红。

  很多人没想到的织月是,这面国旗的背中原料玄武岩,竟然来自我省蔚县。国红

蔚县石头如何编织月背中国红

  玄武岩并不少见,蔚县蔚县玄武岩为何能“蟾宫折桂”?黑暗的何编玄武岩,如何成为月球上明亮的织月“中国红”?玄武岩纤维还有哪些新的应用空间?

  为什么选择蔚县石头?

  6月5日凌晨,蔚县新源玄武岩矿业有限公司络绎不绝。背中

  就在前一天,国红嫦娥六号完成了月球背面的“挖掘”,五星红旗在月球背面成功展开。当鲜艳的五星红旗闪耀月球时,蔚县玄武岩作为其生产原料也迅速“火出圈”。

  新源公司办公楼一楼大厅临时改造成玄武岩产品展区,十几个不锈钢器皿中展示了不同类型的玄武岩纤维原料,直径6-9mm大,粉末小。公司负责人朱兆春介绍,不同科研单位和企业的熔炉尺寸不同,对玄武岩纤维原料的需求也不同。

  “月背展示国旗后,我们的石头变成了宝贝。朱兆春说,很多商家都打电话给他咨询产品。

  记者了解到,玄武岩织五星红旗的选择是月面原位建设的实验需要。月球玄武岩较多,未来建设月球基地需要当地材料。月球玄武岩用于月球建筑的片状或管状建筑材料将比地球上的材料大大节省成本。

  但玄武岩在国内并不少见,为什么蔚县玄武岩能“蟾宫折桂”?

  “河北玄武岩是中国地层最古老、数量最多、种类最齐全的玄武岩群之一,其中张家口蔚县、阳原县玄武岩最丰富、最优质。据河北地质大学玄武岩纤维材料研究所刘长江博士介绍,玄武岩是中国玄武岩最集中的地区之一,资源储量非常丰富。

  “我们的调查发现,蔚县玄武岩生产的纤维产品在整个行业中处于领先地位。省地矿局国土资源勘察中心生态研究所负责人李艳晨表示,对玄武岩拉丝质量的评价主要取决于拉丝的连续性、直径和抗拉强度。

  以颜色为例,玄武岩拉丝质量上乘,成品丝会呈金色,质量稍差的会呈深灰色、黑色。蔚县地区的拉丝采用玄武岩,拉成的成品丝不但金色,而且又长又细。

  河北地质大学玄武岩纤维材料研究所作为我省唯一开展玄武岩纤维试验和纤维复合材料研究的机构,对蔚县玄武岩进行了系统研究。

  “总的来说,蔚县玄武岩的特点是合适的,反映在其主要成分中,如二氧化硅、氧化铁等成分相对合适,熔化后粘度范围广,纤维产品性能好、稳定。刘长江说。

  蔚县玄武岩以其出色的表现,终于“一步登天”,吸引了全世界的目光。

  石头如何变国旗?

  “看,这是玄武岩纤维原料,制作月面五星红旗。朱兆春抓起一把灰黑色的玄武岩颗粒,向记者展示。

  看着眼前的黑石颗粒,很难与五星红旗联系在一起。

  这些坚硬的石头是如何变成软、薄、强、韧的国旗的?

  据记者采访,嫦娥六号月面国旗展示系统由中国航天三江集团、武汉纺织大学等单位联合开发。武汉纺织大学纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室徐卫林院士月面国旗团队为了使国旗适应任务中高低温交替、高真空、强紫外线辐射等极端环境要求,克服了玄武岩超细纤维纺织、纺织、织造、色彩结构等诸多国际问题。

  与嫦娥五号在太空飞行仅7天就到达月球不同,嫦娥六号从5月3日开始在太空飞行了一个月,飞行时间显著增加。徐卫林院士团队成员曹根阳教授介绍,在跑月、绕月、落月的过程中,高低温反复交替,对国旗环境的耐受性要求较高。

  因此,要制作月面国旗,首先要解决的是材料的强度和耐受性。

  曹根阳还参与了嫦娥五号国旗的研发。他介绍说,嫦娥五号五星红旗是由芳纶制成的,而嫦娥六号五星红旗是由玄武岩制成的。相比之下,嫦娥六号国旗使用的玄武岩纤维密度近两倍,材料强度更高。

  “这大大降低了国旗在极端高低温和宇宙辐射的影响下形成变形和褶皱的可能性。曹根阳说,这保证了国旗不变形。

  两面五星红旗大小为300毫米·200毫米。根据常识,嫦娥六号国旗会因为材料密度更高而更重,但实际上嫦娥六号国旗的重量只有11.3克,比嫦娥五号国旗轻0.5克。

  “这要归功于团队开发的超细玄武岩纤维,直径只有三分之一的头发。曹根阳说。

  这么细的玄武岩纤维是怎么拉出来的?

  曹根阳说,玄武岩拉丝一开始并不细。后来,他们发现拉丝时有“毛细”,于是改变了拉丝设备的内腔结构,解决了这个问题。最后,团队拉出了8.8特克斯的玄武岩纤维(只有8.8克的千米丝线),取得了突破。

  成功纺织和织造超细玄武岩纤维是研究团队克服的另一个困难。

  在纺纱环节,为了解决超细玄武岩纤维刚性大、易断裂的问题,研发团队进行了30多次试验,创新了复合纱理论,设计了新的复合纱结构。最终,他们成功地实现了高刚性无机纤维玄武岩的无损成纱。

  纺纱问题克服后,团队还面临着“构建高牢度颜色”的技术问题——光滑的玄武岩长丝,使国旗的染色和固色比普通材料困难得多。

  最后,团队利用织物表面的芳纶短纤毛羽,使颜料中的粘合剂与其形成类似的“铆钉”锚定效果,有效提高涂料界面的结合牢度和国旗图案的饱满度,保证国旗的月度展示效果。

  解决这一系列问题并不意味着大功告成。研究小组发现,在高低温交替和绝对真空条件下,五星红旗会串色、黄串红、红串黄。此时,徐卫林的科技成果——天然材料微纳米化技术派上用场,该技术使小粒子不再流动,串色问题得到了解决。

  2023年12月,第一面制作的玄武岩五星红旗被送往北京,探月工程的一位工程师双手撕扯揉捏,小五星红旗一点也不变。

  玄武岩五星红旗不褪色,不串色,不变形,能抵御月表恶劣环境,正式交付,等待登月旅行。

  “嫦娥六号国旗交付当天,大家都忍不住流下了眼泪。我们每个人都为它将在月球上展示而自豪。曹根阳回忆起当时的情况,非常激动。

  石头还能变成什么“神奇”?

  6月5日,走在蔚县陈家洼乡西部山区,宽阔的采石剖面上,密密麻麻地覆盖着三四十米高的石柱。

  从这里制作“石头版”五星红旗的原料。

  通过这种特殊的五星红旗,许多人第一次认识到玄武岩纤维这种神奇的材料。

  随着科学技术的发展和创新,玄武岩纤维作为一种重要的基础纤维材料,已成为中国四大重点发展纤维(玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维)之一。在航空航天、消防、环保、车船制造、石化、电力电子、体育、医疗、土木工程等领域具有广阔的应用前景。

  在开发“石头版”国旗的同时,月球国旗团队开始将玄武岩纤维扩展到耐热、阻燃等领域的应用研究,如阻燃防护服、高阻燃包等,以进一步发挥玄武岩纤维适应高温等特殊环境的能力。

  徐卫林表示,玄武岩纤维作为一种轻质柔性的防护材料,未来将在航空航天领域得到越来越广泛的应用,如宇航服、太空舱、月球基地等。

  玄武岩纤维是否有可能出现在我们的日常生活中,除了这些高领域?

  “在未来,玄武岩纤维可以作为生活的各个方面的复合材料。例如,玄武岩纤维材料可制成汽车外壳、风力发电机叶片、自行车骨架、5G基站外包装材料、海水养殖箱、光伏发电电池板支架等。“目前,这些领域的成品大多已经存在。”他说。

  而且一旦制成纤维产品,玄武岩的价值就会翻倍。

  “最常见的玄武岩是用来生产石头的,每吨价格只有几十元。李艳晨介绍说,如果把玄武岩做成纤维,质量最高的每吨价格也要三五千元,好的可以两三万元。

  最重要的是玄武岩被拉成丝,理论上一吨原料可以生产一吨成品,损失率几乎为零。因此,深加工收入相当可观。

  此外,玄武岩纤维在正常生产加工过程中不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,是21世纪高科技绿色工业材料。

  去年,省自然资源厅在张家口专门开展了“阳原县桥梁水一带拉丝玄武岩调查评估”工程。本项目由省地矿局国土资源勘察中心具体实施,以阳原县桥梁水区玄武岩为试点,调查玄武岩的分布特点,实验性地开展玄武岩拉丝工作。

  同时,项目组还赴贵州、四川等地进行专题调研,全面了解玄武岩开发利用现状。

  “目前,贵州、四川等地已开始行动。李艳晨表示,四川支持玄武岩纤维产业。依托当地天然气资源丰富、价格低廉的优势,形成了以达州、广安为代表的玄武岩纤维产业链。但四川玄武岩资源少,质量差,拉丝原料只能由当地辉绿岩加蔚县等地的玄武岩制成。

  “玄武岩纤维虽然市场前景广阔,但目前国内生产企业只有三四十家。刘长江介绍,制约玄武岩纤维产业化的瓶颈主要是前期资金投入大,相关技术研发力度不足。

  尽管我省拥有大量优质玄武岩资源,但大多数加工企业仍处于原材料销售阶段。刘长江建议,要改变这种状况,需要加强政策支持,加强研发投资,支持玄武岩纤维产业的发展。“我们期待着用玄武岩的刚柔转换,‘换’河北新材料产业的新空间。”。

  (来源:《河北日报》记者 周聪聪 郭晓通 王思达)。

copyright © 2016 powered by 家博士网   sitemap