想不到！500℃的明火都燒不著的紙，竟然是高鐵“心臟”里的絕緣材料？

牽引傳動(dòng)系統(tǒng)是高速鐵路的重要組成部分，是機(jī)械能和電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。讓高鐵維持高速運(yùn)行的牽引電機(jī)，堪稱高鐵的“心臟”。而制造它的關(guān)鍵，就是耐電強(qiáng)度高、耐高溫還能防火阻燃的絕緣材料芳綸紙。

一張紙，和高鐵能有什么關(guān)系？紙張不是易燃材料嗎？

芳綸紙，可不是普通的紙，它如此“硬氣”的原因是其主要原料芳綸纖維——同等質(zhì)量前提下，芳綸纖維的強(qiáng)度是鋼鐵的5倍左右。

芳綸絕緣紙

圖片來源：株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司官網(wǎng)

01 號(hào)稱“可以造火箭”的芳綸纖維到底是什么？

芳綸纖維全稱為“芳香族聚酰胺纖維”，上世紀(jì)60年代，芳綸纖維最早由美國杜邦公司研發(fā)成功，并成功實(shí)現(xiàn)了芳綸纖維產(chǎn)業(yè)化。

對位芳綸纖維研制的系列“紙”可以制備蜂窩夾層復(fù)合材料，具有比重輕、比強(qiáng)度和比剛度高、抗沖擊、優(yōu)異的隔音隔熱阻燃性能，良好的高溫穩(wěn)定性和透電磁波性能等特點(diǎn)，是國家重大工程迫切需求的戰(zhàn)略材料。

長期以來，高端芳綸材料被國外企業(yè)壟斷，我國長期受制于人，每年都要為此支付巨額“開支”。為了真正掌握競爭和發(fā)展的主動(dòng)權(quán)，在20世紀(jì)末21世紀(jì)初，我國開始了對芳綸紙的研究。

芳綸蜂窩紙

圖片來源：株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司官網(wǎng)

02 非遺手法為高科技材料打上“中國制造”烙印

非遺，怎么又和這尖端科技扯上了關(guān)系？殊不知，從芳綸纖維變成芳綸紙，運(yùn)用的正是蔡倫古法造紙技藝中的濕抄法。

公元105年，東漢蔡倫改進(jìn)造紙工藝，造出了物美價(jià)廉的紙張，人類文明從此向前邁進(jìn)一大步，造紙術(shù)也成為我國四大發(fā)明之一。

在國產(chǎn)芳綸材料的研發(fā)生產(chǎn)之路上，科研人員對傳統(tǒng)的“搗”“抄”等技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新和發(fā)展，開展了從單項(xiàng)材料開發(fā)、絕緣系統(tǒng)設(shè)計(jì)到樣機(jī)生產(chǎn)驗(yàn)證等一系列工作，自主化芳綸紙最終實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用性能與進(jìn)口材料處于同等技術(shù)水平。

2019年，第一批由株洲時(shí)代華先材料科技有限公司研發(fā)制造的芳綸紙正式投產(chǎn)，突破了水力式流漿箱成形技術(shù)和高溫輥壓的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主芳綸紙?jiān)诟哞F動(dòng)車、航空航天等重大領(lǐng)域的工程化應(yīng)用及國產(chǎn)化替代，推動(dòng)我國在新材料瓶頸領(lǐng)域的創(chuàng)新與突破。目前，中國中車芳綸紙已在動(dòng)車組、機(jī)車、地鐵牽引電機(jī)上批量應(yīng)用。

高鐵牽引電機(jī)。圖片來源：央視頻

前不久，相關(guān)科研人員也在央視節(jié)目《非遺里的中國》系統(tǒng)介紹了自主化芳綸紙?jiān)谲壍澜煌恳齽?dòng)力裝備的應(yīng)用。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)顯示，用芳綸紙制成的蜂窩，不但能耐500℃高溫，而且由于蜂窩形態(tài)強(qiáng)度大，甚至能經(jīng)受住重型卡車軋過去的考驗(yàn)！20噸卡車輾軋也毫無損壞。

主持人同時(shí)點(diǎn)燃普通紙和芳綸紙，發(fā)現(xiàn)芳綸紙離火即滅。

動(dòng)圖來源：央視頻

如今，在科研人員的努力下，已實(shí)現(xiàn)高性能芳綸絕緣紙、芳綸蜂窩紙的國產(chǎn)化自主研制，讓這薄薄一張“紙”在軌道交通、航空航天、新能源等高精尖領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，非遺傳統(tǒng)與現(xiàn)代的交融，更是讓我們從古老的智慧中收獲了驕傲與自信。

致敬了不起的中國科研工作者！

綜合來源：央視頻、科技日報(bào)、湖南日報(bào)等