面对这样的局面我们又不得不买,就这样美日在我国获利几十亿美元。现在我们的造纸技术突破了吗?这究竟是怎样的纸?
当你手中握着一张看似普通的纸,却发现它既不怕刀割,也不怕火烧,还可以承受数吨的重量,你会作何感想?这并非科幻小说中的场景,而是现实中存在的一种神奇材料——芳纶纸。作为材料界的“王者”,芳纶纸以其卓越的性能和不设限制地运用,深刻地影响着我们的生活,甚至国家的战略安全。
芳纶,全称为芳香族聚酰胺纤维,是一种新型特种用途合成纤维,它的诞生被誉为材料界的一个重要里程碑。这种神奇的纤维具有超高的强度和韧性,其强度是钢铁的5到6倍,而重量却只有钢铁的五分之一。它具有极高的耐高温性和抵抗腐蚀能力,遇火不着、不熔化、不产生有毒烟雾,可以有效阻燃。
即使在上千度的高温环境下,芳纶纸表面会迅速碳化并增厚,形成一道保护屏障,保护其包裹的物体或穿着者免受高温的伤害。
正是由于这些惊人的亮点,芳纶纸的应用场景范围极其广泛,涵盖了国防、国家航天、民用设施领域等众多领域。在国防军工方面,芳纶纸是制作防爆服等重要军事装备的关键材料,是军事领域现代化必不可少的材料来源。
然而,就是这样一种重要的战略物资,我国曾长期受制于人,年年从国外以高昂的价格进口购入。在上世纪,美国的一家公司早早完成了芳纶的开发与量产,之后大规模占据市场主导地位。凭借起步早和持续的研发投入,这一个企业不断推出新一代芳纶产品,在交易市场上占据霸主地位。
虽然随着专利到期,其他发达国家的企业也开始涉足芳纶领域,但由于起步较晚,始终没有办法撼动杜邦公司的霸主地位。对我国而言,芳纶纸的需求不可避免,但由于缺乏自主生产能力,只能从别国购买。而美国和日本则利用地位优势,对我国实行了研发科技的封锁。美利坚不仅对技术上的含金量高的的芳纶纸实施禁运,即使是一些低端的产品,也以高价出售。
而日本则对这类其制品的出口进行严控,甚至“论个卖”,价格更是令人咋舌。日本在对我国材料出口时,制作成本不到三十元,但日本三菱公司却以高到三千元的高价卖给我国,暴利程度令人震惊。
这种憋屈的局面,我国研发人员觉得不能这样恶性循环下去了。每年数千吨的芳纶纸需求,以进口的价钱计算,我国平均年年都要花费上亿美元进口芳纶纸,这价钱不仅花得冤枉,更使我国在关键领域的发展受制于人。
更令人感到憋屈的是,即使付出高昂的代价,我国进口的也是科技含量最低端的产品。由于技术封锁,我国只能购买研发时间最早的产品,而美国的企业经研发出性能更优异的第三代产品。而由于没有办法获得最先进的产品,我国不得不采用其他替代材料,或者降低性能要求,这无疑影响了我国在这些领域的竞争力。
在石棉被认定为致癌物并逐渐被禁止使用后,芳纶纤维成为了我国科研人员认为的可行的代替材料。但是,对于当时的中国来说,这种新型材料却成为了一种“负担”,一方面,我们应该它来推动工业发展和保障国家安全,另一方面,我们却不得不忍受高价进口和技术封锁的困境,这种感觉能够说是屈辱。
于是我国决定自主研发,这不单单是为摆脱经济上的依赖,更是为摆脱受制于人走向独立自主的一步。无数科研人员怀揣着强烈的民族责任感和使命感,毅然投身于这项充满挑战的研究中。
张美云教授就是这些科研人员中的一员。她原本专攻造纸技术,而高端芳纶纸的制备与传统的造纸工艺截然不同,要掌握高端的现代材料研发技术。为了国家的需要,张美云教授毅然放弃了自己以往熟悉的领域,从零开始有效学习相关材料知识,并将其与传统的造纸技术相结合,探索芳纶纸的制备方法。
这条没有帮助与参考的科研之路注定会异常艰辛。屡次实验失败,并没有让她半途而废,反而激发了她内心对祖国的热爱。她带领科学家们一直在改进实验方法,优化参数,经过无数次的尝试,最终研制出了17个不同配方的小样,并最终获得产业化的认可。在2017年,她本人及其科研小队凭借这项成果荣获国家级奖项,正是因为他们,我们才摆脱了受制于人的帽子。
中华大地从来不缺有骨气的科学家,同年,另一所高校的胡健教授也带领团队开始了研发工作。他们深知这项研究的重要性,明白自己肩负的重任,因此,他们以无比的热情和毅力投入到研究中,不放过任何一个细节,不惧怕任何一次失败。
胡建所在的大学——华南理工大学对胡健教授的团队给予了全力支持,提供资金和技术援助,为他们的研究创造了良好的条件。胡健教授一刻也不敢懈怠,他担负着五个项目的研究,为了研究他日夜辛劳,睡眠时间极少有时整晚整晚地熬夜研究。
2014年,中车集团看到了胡健教授团队在进行这类项目的研发,并主动提出合作意向。高校官方积极促成与企业的合作,最终以技术入股的方式与中车集团签订了合作协议,获得了一大笔的资金支持。这笔资金的注入,更能让胡健放开手脚没有后顾之忧了。
历经多年的持之以恒,2019年,胡健团队研发的芳纶纸终于正式投产,标志着中国成功摆脱了美利坚与日本的多年的科技垄断,变成全球上第三个掌握芳纶纸生产技术的国家。有了第一步后面的路就好走了,我们的国产芳纶纸的各项指标不仅达到了国际领先水平,更能与美国的产品一决高下。
正是因为这些心怀家国理想的科学家夜以继日地进行科学研发,才有了我们如今一个个突破被“卡脖子”的局面,才有了我国军事国防,航空航天,以及工业的不断发展。
齐鲁壹点 2024-09-10 《“芳纶纤维”,新材料领域的璀璨明星,驱动产业报国的新质生产力》
中国财富网 2024-11-06 《民士达:聚焦芳纶纸 打造航空航天、军工装备核心供应商》
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