我国应大力发展连续玄武岩纤维
1我国要从发展高技术纤维的战略高度出发重视CBF的发展
21世纪经济的发展,越来越依托于高新技术的推动,而高新技术的发展又有赖于新材料的支撑,在这些新材料中,技术难度大和功效显著的莫过于高技术纤维。碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)等高技术纤维是国防建设和高新技术领域急需的关键材料。但是,与国外相比,我国高技术纤维的发展现状不容乐观,从某种程度上说是我国新材料发展中的“软肋”。近,国际上有资料分析指出,大陆的碳纤维消耗量为4500吨左右。可想而知,这种高技术纤维的封锁是一种何等严峻的局面。
从目前我国高技术纤维发展的现状和势头看,惟有CBF及其复合材料有可能发挥“后发优势”而称雄于。先,也是一个多火山的,有广泛的火山和火山岩分布。与俄罗斯、乌克兰和美国等国比较,新生代的火山岩绝大部分为玄武岩,特别是碱性玄武岩在比较占有优势。其次,我国863计划的CBF研发成果和工业化生产技术已经与俄罗斯、乌克兰和美国处于同一起跑线上,部分技术已经实现了超越。例如:我国能稳定生产出单丝直径7微米乃至更细的高端CBF产品,且可以连续5万米以上不断头,但是,其他细的单丝直径只能生产12微米以上。再者,我国快速发展的经济和高技术领域的发展为CBF的推广应用提供了市场的发展空间。
随着CBF低成本、大规模产业化的发展,则有可能改变先进材料的格局。目前,全只有俄罗斯、乌克兰、美国、等几家企业拥有制造玄武岩纤维的工业技术,现有的生产能力只能满足不到1%的市场需求,伴随着玄武岩纤维应用领域的扩大,玄武岩纤维这一21世纪的新材料方兴未艾,具有更加广阔的市场前景。玄武岩纤维产品的未来增长趋势估计按每年25%~30%的速度快速递增。由于市场需求的强劲拉动,预计全CBF在今后5年内将得到迅猛的发展。全CBF的生产能力有可能从2005年的不到3500吨迅速发展到年产5万吨以上,将超过碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等其他几种高技术纤维。因此,主要发达都十分重视CBF及其复合材料的发展。我国应加强对CBF的应用研究和引导性的技术创新投入,立足于用5~10年的时间努力使我国成为制造和应用CBF及其复合材料的大国,真正实现CBF“发源在苏联,发展在,推广在”的发展愿景。
2 我国应大力加强对CBF的基础研究和应用研究
CBF及其复合材料作为21世纪的新材料具有较高的学术研究价值和应用研究价值。“十五”期间,科技部的有关领导和863计划新材料领域专家委员会重视CBF的研发,取得了与CBF先进制造技术并行的成果。然而,现阶段,我国材料界对它的基础研究和应用研究还非常薄弱,发表在科学和材料研究杂志上的有关学术文章也屈指可数,在我国出版的包括翻译国外资料所有版本的《高技术纤维》书籍中,几乎均未提及“连续玄武岩纤维”这一新的高技术纤维。我国CBF材料的学术理论研究和应用研究已经滞后于应用推广的实践。CBF的许多价值还有待于我们材料界进一步去探索发现和推广应用。一些基础理论问题都需要我国材料学界开展系统的微观的基础研究。否则,没有丰富理论和科学指导下的高技术纤维的应用推广是“瘸腿”的,是不利于促进CBF的发展和推广应用的。因此,我国应列CBF专题在广度和深度上大力加强对CBF及其复合材料的基础研究和应用研究。
3 我国应大力支持和鼓励企业对CBF进行研发投入和产业投资
众所周知,新材料产业具有“投资大、周期长、见效慢”的基本特点,尤其是新材料的研发需要花费大量研发投入,即使拥有成熟的工业化生产技术能够批量生产了,新材料产品走向市场真正被推广应用客观上还有一个相当长的过程,在此期间,处于先驱者阶段的新材料企业承担着很大的投资风险。以碳纤维为例,全生产碳纤维的企业从研发到规模生产走过了几十年的艰苦历程,直到2004年复合材料迅猛增长、造成碳纤维严重短缺才开始有真正的赢利。
材料的基础研究和应用研究取得一定的成果后,就应该坚决走一条以企业为主体、市场为导向、产学研结合的技术创新路子。这是我国50多年来自主技术创新经验教训的总结。我国CBF自主创新的研发成果也是一个例证,CBF于2002年列入“十五”期间的863计划后,在课题研发的期限内,就很快取得了200孔拉丝漏板生产技术的研发成果并被迅速批量生产,前后仅仅用了2年的时间,其生产技术水平已经赶上俄罗斯、乌克兰和美国,部分技术甚至已经实现了超越,和深圳市政府在“十五”期间用在该项目的直接科研投入分别为100万元币,而前苏联和美国则分别花费了1亿美元,从研发到成果的应用时间跨度整整30年。从这一实践体会看,863计划成果与民营企业资本对接,是高科技成果迅速转化的一条行之有效的发展路子之一。
建议我国在应用类科研经费投入和分配上要纠正对企业投入分配偏少的倾向,真正确立以企业为技术创新主体的地位,应用研究类的科研经费多向企业倾斜支持,对CBF及其复合材料的应用研究和推广继续给予大力的支持。激烈的市场竞争迫使企业要加速科技成果的转化和形成自己独有的核心竞争力,因此,政府要引导企业充分发挥这一内驱力,促进科技成果的迅速转化。此外,对关系高科技产业或者国民经济重要的关键性新材料,和地方各级政府一定要给予科研经费、银行贷款和企业股票上市、土地征用等一系列政策方面的支持。近,开发银行上海市分行会同上海市科委属下的科技创业中心给予横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司3000万元币、3年期的项目贷款,这将会有力地促进CBF及其复合材料的发展。
4 大力加强CBF标准的制订工作
迄今为止,全各国还没有就“连续玄武岩纤维及其复合材料”产品制订出标准和国际标准。因此,当务之急,我国要及时有力度地实施CBF技术标准战略。建筑材料工业协会非常重视标准的建立,2006年有望能够在标准委员会立项。我国要吸取采用陶土坩埚生产劣质玻璃纤维从而败坏该类产品质量声誉的经验教训,严格规范CBF采用纯天然玄武岩矿石(熔融过程中不添加任何辅料、添加剂)的生产工艺,保持CBF非人工合成的“纯天然”本质特征,防止各种用人工配料方法生产CBF的劣质产品出现,形成CBF产品的有序竞争,以维护我国CBF产品质量在国际市场上的良好声誉。
综上所述,虽然我国已经在“十五”期间结束了不能生产CBF的历史,但是无论从我国还是从全看,CBF尚处于初级发展阶段,要真正实现CBF的“规模化、自动化和多孔化”目标,我国在研究开发和产业化的广度和深度方面还有很长的发展路子要走,许多影响CBF规模发展的技术瓶颈还亟待一一打开。目前,仅仅采用200孔拉丝漏板技术是远远不够的,“十一五”期间我国应该努力发展400孔、800孔以上拉丝漏板的生产技术和单丝直径在7微米以下的细纱,力争抢占其技术制高点。我国只要不失时机地进行CBF研发项目和产业化方面的战略决策,攻克一批制约该产业发展的技术瓶颈,完全有可能成为CBF及其复合材料的制造和应用大国。








































