点石成金 新疆玄武岩实现“华丽转身”

【加速科技成果转化】

◎本报记者 梁 乐

“细碎的黑色玄武岩经过一道道工序，变身为一根根细密的金色纤维……”这是科技日报记者在新疆木垒哈萨克自治县新能源高端装备制造产业园见到的一幕。3月12日，新疆首条连续玄武岩纤维高端装备制造生产线正式建成投产。

与传统纤维不同，玄武岩纤维绝缘、耐腐蚀，阻燃性能出色，生产过程基本无污染，被称为“21世纪的绿色材料”。

这些用于生产纤维的玄武岩，能从天山深处进入现代化工厂，得益于中国科学院新疆理化技术研究所（以下简称“新疆理化所”）的自主核心技术。“我们围绕玄武岩纤维进行了近10年的研究，形成了一整套技术工艺。此次与企业携手，实现成果转化，将为当地开拓新产业赛道，推动经济高质量发展。”新疆理化所研究员马鹏程介绍。

为成果转化提供科技支撑

新疆三山夹两盆的独特地形地貌，孕育了丰富的玄武岩资源。长期以来，当地玄武岩的加工利用处于粗放模式，通常是将岩石破碎后直接用来铺路，产品附加值较低。

“虽然玄武岩纤维的高性能已成为学界共识，但新疆玄武岩产业化开发却相对滞后。”马鹏程说，2015年，新疆理化所携手德国德累斯顿莱布尼兹高分子研究所，开启玄武岩纤维研究，成为国内最早从事该领域研究的科研机构之一。

产业化开发，要先摸清“家底”。马鹏程和团队深入探究玄武岩矿石及纤维的组成、结构与性能，先后建立了全国玄武岩纤维数据库和矿石数据平台，为玄武岩矿产资源高值化利用提供数据支撑。

2019年，马鹏程带领团队建成西北地区首个50孔连续玄武岩纤维拉丝设备。科研人员利用制备的玄武岩纤维，制造了复合材料管道、复合筋、结构件等新型材料，并进行大量的力学、耐腐蚀等性能试验。同时，科研人员还开展了纤维浸润剂研究，开发出多功能浸润体系。在采用纤维裂纹表面钝化与修复技术后，玄武岩纤维单丝强度提升30%，丝束强度提升235%，相关成果已初步进行市场化应用。

“我们直面产业难点痛点，为成果转化提供全方位科技支撑。”马鹏程说，团队借助AI技术，持续探索玄武岩矿石熔融的各项数据指标，成功建立玄武岩熔体黏度与温度关系模型，由此预测熔体成纤关键温度参数，为纤维成纤过程的精确控制和连续成型提供重要依据。

政产研合力推动成果落地

地处东天山脚下的木垒县，不仅玄武岩分布广泛，且矿石成分均质化特性显著，矿石铁含量较低、硅铝含量较高，是生产高强度纤维的优质原料。此外，该县近年来大力发展新能源产业，为玄武岩纤维高端装备制造项目提供充沛的绿色电能。在项目建设过程中，县政府相关部门安排专人专班“跟着办、盯着办、马上办”，全流程做好服务，确保项目顺利投产。

“这条生产线采用了矿石均质化、人工智能预测矿石熔体成纤过程等多个自主技术，有力确保成纤的稳定性和持续性。”马鹏程说。

“我们看重资源禀赋，更看重科研成果，二者新疆都具备。”炬石科技（新疆）有限公司董事长田晓舜告诉记者，公司致力于成为集玄武岩纤维及制品研发、技术成果转化、新型产品产业化于一体的科技企业。该公司投资建设的新疆首条连续玄武岩纤维高端装备制造生产线，总投资3.29亿元，采取分期建设投产的方式，计划年产2万吨玄武岩纤维制品。

田晓舜介绍，该项目将面向新能源、新材料、设施农业等建设需求，开发水利设施、光伏支架用玄武岩纤维增强复合材料，着力构建新疆玄武岩矿产深度加工及应用装备体系。

“新疆理化所在玄武岩纤维领域积累了丰富的科研成果，企业拥有资金和市场优势，这次项目投产是一个很好的成果转化案例，也是因地制宜发展新质生产力的生动实践。”木垒工业园区党工委副书记、主任赵吉刚说，今后园区将继续拓展新材料技术的应用场景，一如既往地为企业提供全方位、多层次的支持与服务，助力木垒装备制造产业高质量发展。