“芳纶纸”是啥呀?美日垄断技术几十年,成本20却卖给我们2800

森罗万象视频 2025-01-22 15:32:10

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综述

“芳纶纸”虽然名为纸,外表看起来和纸张区别也不大,但它的性能却非常强悍。火烧不坏,硫酸腐蚀不烂,能抗烧碱,能防刀割,还能用来制作防弹衣,不管是军工还是民用,都堪称理想的“万金油”材料。

然而很长一段时间内,我国却无法自主制造这种材料,长期依赖从美国和日本进口。一张成本仅20元的芳纶纸,别人却卖我们2800,我国每年不得不耗费大量的资金来满足需求。

强悍的“纸”

“芳纶纸”其实并不是纸,而是一种高分子纤维材料,由芳香族聚酰胺纤维聚合制成。按照其分子结构,主要可分为两种,间位芳纶和对位芳纶。

间位芳纶也叫“芳纶1313”,由美国杜邦公司1956年研发,1967年实现工业化生产。它具有很强的阻燃性,热稳定性和绝缘性,在民用方面应用广泛。

比如飞机外壳的“夹层结构”,在飞机两层外壳中间,填充芳纶纤维制成的蜂窝状结构,既可以减轻飞机重量又增加了结构强度。用它制成的防火服,可以在260℃高温环境下应用。将其用在建筑外壳,可降低噪音,隔热绝缘。

对位芳纶也叫“芳纶1414”,杜邦公司1972年投入生产,广泛应用于军工领域。它的韧性是钢的2倍,强度是钢的5—6倍,重量却只有钢的1/3,是制造防弹衣,防弹头盔的理想材料。

美国M1坦克的外壳防护罩,由芳纶纤维和钢的复合制成,能够抵挡700mm的反坦克导弹的攻击。美国B-2轰炸机上,机翼外壳使用了芳纶纤维,它能够帮助飞机实现“隐形”,躲避雷达的监测。

不管是航空航天,工业建筑,还是电子交通,日用品制造领域,芳纶纤维都能发挥其强悍的性能。有资料证明,飞机船舶等交通工具使用芳纶纤维,可以使结构强度增加37倍,重量只增加6%,近40%的航空航天材料,都需要用到芳纶纤维。

芳纶纤维是美国人发明的,在很长一段时间内,其制造技术都被美日等国垄断,我国只能选择进口。

他国的垄断

杜邦公司于1956年投入芳纶纤维相关研究,1960年初步研发成功,1967年完成产业化,商品名为Nomex。之后,杜邦迅速进军国际市场,先后推出了性能更强悍的二代,三代产品,不管是产品技术,市场占有率,和生产规模,都长期处于领先地位。

日本也不甘其后。1970年日本帝人公司研制出Conex纤维,之后又推出了高阻燃性的ConexFR和改良产品ConexL。1989年,三岛公司经杜邦授权,建成了年产2000吨的Nomex生产线。

杜邦还曾和帝人合作,在香港成立了公司,联手打开亚洲市场。长期以来,芳纶纤维工业牢牢被美日两国公司垄断,不管是技术还是材料,都对我国技术封锁,我国只能望洋兴叹。

芳纶纤维的制造成本并不高,但对我国来讲却无比昂贵。一张A4纸大小的芳纶纤维纸,生产成本需要20元,我国需要花2800元才能购买。而且,我国还只能进口他们淘汰的产品,性能完全达不到军工要求,只能用于民用。

没有技术就没有话语权,长期以来,我国只能选择仰人鼻息。航空,军事,国防等领域都需要用到芳纶纤维,技术上的封锁一度限制了我国相关领域的发展。

完成突破

面对封锁和垄断,我们当然不可能选择屈服。自上世纪70年代,我们就开始了对芳纶纤维的技术研究。1972年,西安绝缘材料厂在国家扶持下,开始了芳纶1313的研制,并于1985年试投产。但年产量仅有3吨,而且成本较高,未能完成产业化。

1989年,上海群力化工厂经过一年半的摸索,采用纺丝法制造出了合格的产品。但直到20世纪末,相关研究也只停留在实验室阶段,无法完成工业产业化。

困境并没有难倒我们,经过多年的苦心研究,我们的技术终于有了划时代的突破。这其中就不得不提到两个人,华南理工大学的胡建教授以及陕西科大的张美云教授。

2009年,胡建在华南理工的支持下组建团队,历时多年研究,终于在2019年打破了西方的封锁,首批投入量产的芳纶纸,其性能可与杜邦的三代产品媲美。

张美云深耕材料学多年,她带领团队采用热压成型法制造的芳纶纤维得到产业化认可,2017年还因此获得了“国家科技进步二等奖”。

目前,我国芳纶纤维的产能已经突破2万吨,是仅次于美国的工业生产国。全球排名前五的芳纶纤维制造企业中,除了杜邦外,都是我国的企业。

我国生产的防弹衣,占据了全球七成以上的市场。不仅是军工方面,建筑交通日常等领域,也都用上了国产的芳纶纤维,我们再也不用依赖进口,看别人脸色过日子了!

结尾

我们的芳纶纤维技术有了显著性的突破,虽然无法做到当年美国人在市场的地位,但已经打破了垄断,展示出了自身的竞争力。接下来,我们的目标就是持续进步,争取进一步完成技术上的突破,达到领先世界的水平。

芳纶纤维的突破只是我们踏上新征程的起点,我们追求的不仅限于芳纶纸,还包括众多材料工业领域。这些领域中,还有很多技术我们依然未能摆脱垄断。为此,我们必须加倍追赶,争取早日实现独立自主,让我们的国家成为领先世界的工业强国!

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夫万象森罗,不离两仪所育;百法纷凑,无越三教之境。