每日科普|“驯服”玄武岩 从硬邦邦的石头变成柔软的纤维

玄武岩是如何形成的?它又是如何从硬邦邦的石头变成柔软的纤维?它的应用前景都有哪些?长期致力玄武岩纤维相关研究的刘嘉麒院士,带大家一探究竟。

玄武岩:火山的馈赠

玄武岩是由火山喷发形成的、在自然界分布很广的一类岩石的总称,海底和月球表面有大部分面积被玄武岩覆盖。

玄武岩属于硅酸盐,由多种氧化物及微量元素组成,其中含量最高的是二氧化硅,还有三氧化二铝、氧化铁、氧化镁、氧化钠、氧化钾、二氧化钛等。不同种类的玄武岩成分不一。

过去,玄武岩通常被碾碎用来铺路,但经过特殊的工艺处理后,却能变成一种高性能纤维材料——玄武岩纤维。

“驯服”玄武岩

人们是如何“驯服”玄武岩,让它从原来的铺路石材变为纤维原料的呢?

并非所有的玄武岩都可以制成纤维,科学家需要经过大量细致的野外勘探和鉴定,才能找到合适拉丝的玄武岩。

将选中的玄武岩粉碎,投入熔炉,加热到超过1500摄氏度的高温,使其熔融为液态岩浆;通过特制的铂铑合金漏板和一定的流程,便可拉成丝,成为玄武岩纤维。

钢铁拉丝的话,可能在火灾中烧坏。但是如果换成玄武岩丝,因其具有阻燃性,所以烧不坏。刘嘉麒院士介绍:“性能上来看,玄武岩纤维要比钢铁好得多,比其他纤维的性能好,而且它的性价比又比较高,成本比较低。”

不惧冷热

玄武岩纤维是一种绿色、高新材料,在抗高温、抗低温、绝缘等方面表现优异,不仅可以做管材、板材、筋材等,可以代替钢铁或碳纤维。

即使在760摄氏度以上的高温,绝对零度(零下273.15摄氏度)的低温环境中,玄武岩纤维几乎都不会发生形变,且能保持原有性能。

月球表面大气稀薄、辐射强烈,昼夜温差可达到300摄氏度。即便这样恶劣的环境,玄武岩纤维材料依然能经受住考验,因此,用玄武岩纤维材料制作的五星红旗可以长期展示在月球上。

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