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文 | 池鱼白
编辑 | 池鱼白
有这样一种纸,它既不会被火点燃。
也不会被95%浓度的硫酸腐蚀。
就连用烧碱溶液将其煮沸,这张“纸”的强度也依然可观。
也正是这样一张薄薄的纸,便可以拿捏中国的“命脉”,并以此获利几十亿美元,而这其中究竟有什么奥秘呢?
其实,这张神奇的“纸”并不是真正的纸,它与普通的纸张并不一样,而是世界三大高性能材料之一,名为“芳纶”。
芳纶不仅具有防刀割和防火烧的特性,还具有耐腐蚀和耐高温的特性。
同时,芳纶还可减轻飞行器的自身重量,要知道,航天航空领域里,每减轻1公斤的重量,就能降低100万美元的成本。
除此之外,芳纶的强度更是达到了优质钢材的5~6倍,其韧性是钢材的2倍,重量仅为钢材的1/5,一张A4纸大小的芳纶就能承载2.7吨的重量。
也正因如此芳纶才常常被广泛应用在防弹衣、防弹头盔、新能源、航空航天等关键领域。
但就这样的一项关键技术,对于当时的我国来说却是一个难以突破的问题,不管是从原材料的进口,还是核心的制作技术方面来说,当时的我国都寸步难行。
究其原因,正是在学习这项技术上我国一直被美日两国“卡脖子”,故长期以来,我国只能以高昂的价格进口。
在上世纪70年代,美国杜邦公司率先研发出芳纶纸技术,并迅速垄断了全球90%的市场份额,后来日本东丽公司也进入该领域,争占市场,并与美国杜邦公司形成垄断。
由于垄断地位,杜邦公司不仅在我国进口芳纶纸时抬高的价格,将成本仅为20元的芳纶纸以2800元的高价出口给了中国,还限制我国使用芳纶纸的范畴。
也许是近年来,我国的高精尖技术行业发展势头过于迅猛,美国也因此对我们产生了警惕,于是就想要以技术垄断的方式阻止我们在高科技领域取得重大突破。
每年,我国在购入芳纶纸上都需要花费高达195亿元人民币,尽管如此,美国卖给我们的依旧是一些“残次品”。
发展多年的杜邦公司早就更新迭代,将芳纶纸完善到了第三代,其硬度、柔韧性和重量等性能都比第一代芳纶纸提高了一倍,而它的产量也大幅增加。
但由于政策的原因,他们出口给我国的依旧是早就淘汰掉的一代芳纶纸,并且我们买多少个,都是由对方说了算。
而芳纶纸这种具有高韧性、高硬度和轻量化特性的材料早就成为了构建火箭的最佳选择,但由于核心技术被美日两国垄断,中国也只能通过昂贵的进口来获取这种材料来建造火箭。
在火箭制造领域,我国绝对没有放弃的可能,所以只能任凭它们垄断技术,再坐地起价卖给我们。
尽管美国杜邦公司关于芳纶纸的专利产权早就过期了,其它公司已经开展了相关的研究,但是由于市场被占领太多,其他公司根本无法对杜邦公司的地位造成影响。
于是,为了改变这一现状,我国决定自行研究芳纶纸的制造技术,各行各业的能人异士开始对这项被“卡脖子”的技术进行钻研,来自陕西科技大学的张美云教授其中一员。
尽管张美云教授更擅长的是造纸专业,而传统的造纸技术与高性能合成纤维的技术并不相通。
但为了能让国家在高精尖技术上更上一层楼,张美云教授抛弃了老本行,在造纸专业的基础上研究起了高分子材料。
在实验室里经历了无数次失败过后,张美云教授最终选择了对纤维进行“热压成型”这一成功率较高的技术。
投入无数次精力后,张美云团队前前后后总共给厂商提供了17个批次的小样,终于成功得到了产业化的认可。
2017年,张美云带领团队以这一成果获得了“国家科技进步奖二等奖”。
与此同时,来自华南理工大学的胡健教授也在2019年组建了一支专门的研发团队来研究芳纶纸。
他们为了攻克芳纶制造的技术难关竭尽全力,在日复一日的枯燥实验里,他们也从不叫苦叫累,即使历经无数次的失败,实验数据一次又一次的出错,他们也从没有气馁。
因为在他们始终共同坚持着一个目标,那就是希望在不远的未来,我国可以突破这种技术壁垒,打破美日两国的技术垄断。
他们深切地知道,在高精尖技术产业里,我们决不能一而再再而三地被人拿住命脉。
正是怀揣着这种对美好未来的期望,再苦再累,胡健教授的团队也坚持下来了。
在那段时间里,胡健教授可以称得上是不眠不休,他将自己所有的精力都放到了研究上,全身心的投入进去。
据他身边的人回忆道,当时的胡健教授最多同时参与了五个项目。
而华南理工大学校方也被他们这种爱国精神所感动不仅给他们提供了不少支持与鼓励,还在他们在申请研究费用、研究人员以及研究仪器等地方大开方便之门。
而这些对于当时的研发团队来说如雪中送炭一般温暖。
就这样,他们的实验从束手无策,到渐渐找到了一丝头绪,胡健教授的团队在他的带领下,将那块蒙在技术人员眼前的黑布撕开一条缝隙。
透过这道微小的缝隙,他们看见了一丝胜利的希望。
他们这种奋勇拼搏的精神,也不只感动了学校。
在14年研发还没有结果的时候,中车集团就提出了承担技术转化事宜的相关工作,他们提出可以为胡健教授的团队提供支持。
在得知消息后,胡健教授与华南理工大学商讨,而校方对此表示赞成。
有着校方和中车集团的提供的双重支持,胡健教授的团队研发之路也更加顺利,2016年,胡健团队与中车集团正式签订了合同。
而他们终于在三年后成功了,胡健团队研究出的芳纶纸正式投入了生产。
短短一年内它就获得了五亿元的投资,年产值更是达到了十亿元,现如今我国已经有不少的高新科技产业,使用上了我国自己生产的芳纶纸。
而这也表示了美国对于我国的技术封锁彻底失效。
尽管由于技术、材料以设备等诸多使得的数量并不能完全满足国内的需求,我们还是需要进口芳纶纸。
不过,既然跨出了最难的一步,相信随着科学的不断发展,未来一定能实现芳纶纸的国产化替代!
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