6月4日7時(shí)38分，嫦娥六號(hào)完成世界首次月球背面采樣和起飛，嫦娥六號(hào)著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開(kāi)，這是我國(guó)首次在月球背面獨(dú)立動(dòng)態(tài)展示國(guó)旗。而且，這面五星紅旗的原材料居然是玄武巖！玄武巖作為砂石骨料的主要礦種之一，由于具有強(qiáng)度高、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，通常用于高速公路等高等級(jí)路面。本次用于嫦娥六號(hào)“石頭版”國(guó)旗制作，體現(xiàn)了玄武巖的“高大上”特點(diǎn)，也為玄武巖砂石企業(yè)發(fā)展提供了新思路！
這面紅旗用玄武巖熔融拉絲技術(shù)制作
嫦娥六號(hào)展示的國(guó)旗是科研人員通過(guò)一年多時(shí)間攻關(guān)，利用玄武巖熔融拉絲技術(shù)制作而成的，它具有更強(qiáng)的耐腐蝕性、耐高溫、耐低溫等優(yōu)異性能。據(jù)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員、嫦娥六號(hào)探測(cè)器有效載荷分系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師周昌義介紹，玄武巖石頭來(lái)自河北蔚縣，把玄武巖運(yùn)回去以后，要把它粉碎、融化以后拉成頭發(fā)絲直徑大概三分之一的細(xì)絲，然后把它紡成線，織成布。因?yàn)樵旅嫔系男鋷r含量是豐富的，后面要做月球基地，很有可能要把玄武巖做成纖維，做成建筑材料。“石頭版”織物國(guó)旗技術(shù)含量很高
“可以說(shuō)這是一面技術(shù)含量很高的‘石頭版’織物國(guó)旗?！蔽錆h紡織大學(xué)紡織新材料與先進(jìn)加工技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐衛(wèi)林院士介紹說(shuō)。據(jù)了解，嫦娥六號(hào)月面國(guó)旗展示系統(tǒng)由中國(guó)航天三江集團(tuán)聯(lián)合武漢紡織大學(xué)等單位共同研制。針對(duì)此次任務(wù)中高低溫交變、高真空及強(qiáng)紫外輻射等極端環(huán)境要求，武漢紡織大學(xué)紡織新材料與先進(jìn)加工技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐衛(wèi)林院士月面國(guó)旗團(tuán)隊(duì)選用了玄武巖材料。嫦娥六號(hào)月面國(guó)旗交付正樣件。圖片來(lái)源：武漢紡織大學(xué)歷時(shí)近4年，團(tuán)隊(duì)攻克了玄武巖超細(xì)纖維紡絲、紡紗、織造及色彩構(gòu)建等諸多國(guó)際難題，首次成功研制出無(wú)溫控保護(hù)、獨(dú)立動(dòng)態(tài)展示的“石頭版”高品質(zhì)織物國(guó)旗。與嫦娥五號(hào)在太空飛行7天后到達(dá)月面相比，此次嫦娥六號(hào)自5月3日出發(fā)后，在太空飛行了30天才落月，時(shí)間大幅增加。在奔月、繞月及落月的過(guò)程中，高低溫反復(fù)交替，國(guó)旗對(duì)環(huán)境的耐受性要求就更高。“玄武巖纖維具有非常優(yōu)異的隔熱抗輻射性能，能夠抵御月表惡劣環(huán)境。但玄武巖纖維屬于無(wú)機(jī)纖維，表面光滑、脆性易碎、模量高，難以紡制超細(xì)絲、紡紗、織造，以及構(gòu)筑高牢度的顏色，這些都是團(tuán)隊(duì)要攻克的難題，可以說(shuō)這是一面技術(shù)含量很高的‘石頭版’織物國(guó)旗?！毙煨l(wèi)林院士說(shuō)。嫦娥六號(hào)月面國(guó)旗和嫦娥五號(hào)上的國(guó)旗規(guī)格一樣，大小也是300mm×200mm，與A4紙差不多大。不過(guò)，玄武巖纖維的密度超出嫦娥五號(hào)國(guó)旗原料密度近一倍，按常理推斷，“石頭版”國(guó)旗會(huì)更重。不過(guò)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了大概是頭發(fā)絲直徑三分之一的超細(xì)玄武巖纖維，最后做出來(lái)的嫦娥六號(hào)國(guó)旗的重量只有11.3克，比嫦娥五號(hào)國(guó)旗還要輕0.5克。嫦娥六號(hào)月面展示國(guó)旗的重量和質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，既要做到薄而軟，又要做到強(qiáng)而韌，但玄武巖纖維屬無(wú)機(jī)纖維，脆性較大、耐磨性差、表面光滑，因此，制備超細(xì)玄武巖纖維難，紡高品質(zhì)紗難，構(gòu)建高牢度顏色也難。針對(duì)上述三大技術(shù)難點(diǎn)，月面國(guó)旗研制團(tuán)隊(duì)聯(lián)合相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了噴絲板內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，進(jìn)行梯形優(yōu)化，再配合爐內(nèi)分布式精準(zhǔn)控溫，成功實(shí)現(xiàn)了超細(xì)玄武巖纖維的穩(wěn)定量產(chǎn)。此外，光滑的玄武巖長(zhǎng)絲對(duì)制作月面國(guó)旗又提出新的挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)利用織物表面的芳綸短纖毛羽，使顏料中的粘合劑與其形成類似“鉚釘”錨定的效果，有效提升涂料的界面結(jié)合牢度與國(guó)旗圖案的飽滿度，保障國(guó)旗的月面展示效果。嫦娥六號(hào)月面國(guó)旗室外成像效果。圖片來(lái)源：武漢紡織大學(xué)玄武巖纖維在我國(guó)有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)
玄武巖纖維是一種從天然火山巖石中提取的創(chuàng)新材料，經(jīng)過(guò) 1450℃至 1500℃的高溫熔融和鉑銠合金拉絲技術(shù)制成。其強(qiáng)度可與高強(qiáng)度 S 型玻璃纖維相媲美，且成本更低。這種纖維在性能上填補(bǔ)了碳纖維和玻璃纖維之間的空白，具有與 T300 型碳纖維相當(dāng)?shù)睦鞆?qiáng)度，同時(shí)具備出色的耐火性能和對(duì)極端溫度的適應(yīng)能力，可在-269℃至 700℃的溫度范圍內(nèi)持續(xù)工作。在環(huán)保方面，玄武巖纖維同樣表現(xiàn)出色。其生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物少，對(duì)環(huán)境污染小，且產(chǎn)品在廢棄后可自然降解，充分體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理念。美國(guó)德州的玄武巖連續(xù)纖維工業(yè)聯(lián)盟指出：“玄武巖連續(xù)纖維是碳纖維的低價(jià)替代品，具有一系列優(yōu)異性能，尤為重要的是，由于它取自天然礦石而無(wú)任何添加劑，是迄今為止唯一無(wú)環(huán)境污染、不致癌的綠色健康玻璃質(zhì)纖維產(chǎn)品，具有廣闊的市場(chǎng)需求和應(yīng)用前景?！?/section>歷史上，英國(guó)人威爾斯在 1840 年就已嘗試研發(fā)玄武巖纖維。此后，法國(guó)人 Paul Dhe 在 1923 年申請(qǐng)了從玄武巖礦石中提取纖維的專利。真正的突破發(fā)生在 1954 年，蘇聯(lián)科學(xué)家成功從玄武巖礦石中提取了玄武巖纖維。20 世紀(jì) 60 年代之前，美蘇已開(kāi)始在軍事領(lǐng)域探索其特性和用途。中國(guó)雖然在科研上起步較晚，但從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始，國(guó)家建筑材料科學(xué)院和南京玻璃纖維研究院等機(jī)構(gòu)就在軍事領(lǐng)域開(kāi)展了研究。2001 年，中國(guó)與俄羅斯共同啟動(dòng)了玄武巖纖維項(xiàng)目。我國(guó)在玄武巖纖維生產(chǎn)方面起步較晚，但發(fā)展很快。目前在工藝及設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、纖維性能、終端纖維制品的開(kāi)發(fā)等方面，已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。同時(shí)，我國(guó)玄武巖資源十分豐富，甘肅、黑龍江、新疆、山西、四川等地均有大量的玄武巖礦產(chǎn)資源分布。我國(guó)也已把玄武巖纖維列為重點(diǎn)發(fā)展的四大纖維（碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯、玄武巖纖維）之一，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。玄武巖纖維具有優(yōu)越的化學(xué)、物理、力學(xué)及耐高溫性能，連續(xù)玄武巖纖維可被制成粗紗、細(xì)紗、土工布、編織布、短切紗、針刺氈、套管等，進(jìn)而應(yīng)用于不同領(lǐng)域。玄武巖纖維產(chǎn)品在復(fù)合材料方面明顯優(yōu)于玻璃纖維。在短切氈、粗紗和單向織物形式中，玄武巖纖維表現(xiàn)出比玻璃纖維更高的斷裂載荷和楊氏模量（對(duì)給定材料剛度的度量）。此外，玄武巖纖維天然抗紫外線（UV）和高能電磁輻射，在低溫下保持其性能，并提供更好的耐酸性。據(jù)報(bào)道，玄武巖在工人安全和空氣質(zhì)量方面也具有優(yōu)越性。由于玄武巖是火山活動(dòng)的產(chǎn)物，因此纖維化過(guò)程比玻璃纖維更環(huán)保。此外，玄武巖是 100% 惰性的，也就是說(shuō)，它與空氣或水沒(méi)有毒性反應(yīng)，是不燃和防爆的。防火隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用：玄武巖纖維織成的防火布耐高溫、隔熱效果好、無(wú)熔融滴落、無(wú)有毒氣體排出、無(wú)熱收縮，是防火服、防火毯、防火簾的優(yōu)良材料，耐溫可高達(dá)650℃，極限氧指數(shù)大于 68, 大大優(yōu)于芳綸等到有機(jī)纖維。基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用：玄武巖纖維拉伸強(qiáng)度高、耐酸堿、化學(xué)性能穩(wěn)定，可部分替代碳纖維片，用于基礎(chǔ)設(shè)施的修復(fù)、更新和加固；亦可替代聚脂纖維、聚炳烯纖維、聚炳烯腈纖維，用于增強(qiáng)砂漿混凝土和瀝青混凝土，具有較強(qiáng)的防滲抗裂功效，可廣泛用于高速公路、飛機(jī)跑道、海港碼頭、水電工程建筑等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用：玄武巖纖維是一種新型的綠色環(huán)保材料，可用于環(huán)保領(lǐng)域有害介質(zhì)、氣體的過(guò)濾、吸附和凈化，特別是在高溫過(guò)濾領(lǐng)域，玄武巖纖維的長(zhǎng)期使用溫度是650℃，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)過(guò)濾材料，是過(guò)濾基布、過(guò)濾材料、耐高溫氈的首選材料。玄武巖纖維增強(qiáng)塑料的應(yīng)用：以玄武巖纖維為增強(qiáng)體的復(fù)合材料可用于防彈裝甲、雷達(dá)罩、炮管熱護(hù)、吸波透波隱身材料等國(guó)防領(lǐng)域；也可用于車(chē)船結(jié)構(gòu)、耐壓耐腐蝕管道、纏繞鋼瓶、印刷電路板等民用領(lǐng)域。
青溪石材園發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈，年產(chǎn)值超5億元，帶動(dòng)1300人就業(yè)，助力當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)振興。 [全文]