造纸术,是我国引以为傲的古代四大发明之一。
然而在现代科技领域,我国却曾因“一张纸”陷入困境,五十年来被美日垄断,甚至是“痛宰几十亿”。这种纸就是大名鼎鼎的芳纶纸,据称刀割不破、火烧不着,是材料界的黑科技。
01材料之王,我国却造不出?
芳纶纸的核心材料是芳纶纤维,单根芳纶纤维的直径只有14um,约为头发丝直径的1/6,如果把芳纶纤维 *** 成一根12mm的芳纶纤维绳,它能拉动20吨的重物,同样直径的钢绳,却只能拉动8吨的重物。
将其制成纸张后,一张A4大小的芳纶纸能承受2.7吨的重量。并且还拥有超高的耐火性能,即使在500℃的高温下芳纶纸依然能保持完好无损,火烧过后它还能自动熄灭。
无论是高铁部件的绝缘材料、防弹衣,还是航天器的结构件,都离不开它。这种纸不仅是科技界的“扛把子”,更是国防、工业领域不可缺少的“硬核选手”。像美英等国军队装备的防弹衣和美国士兵佩戴的头盔,都是由芳纶材料制成。
在20世纪60年代,美国杜邦公司首先开发并商业化了芳纶纤维。紧接着,日本也掌握了相关技术,通过界面聚合法制造出芳纶纸。此后几十年间,美日两国牢牢把控这项技术,成为全球仅有的供应商。
对于中国来说,芳纶纸的需求量非常大。光在军工领域,每年就需要超过1万吨的芳纶纸。可无很长一段时间内,我们都造不出符合高精尖标准的芳纶纤维,只能依赖进口,这也给了美国“卡脖子”的机会。
彼时,我国在不少高端科技领域都受制于人。像在生物制药领域,美国等西方国家也一直处于领先地位,占据研发能力和创新药物的产出高位。数据显示,美国在全球生物制药市场的销售额占比达到61%,欧洲主要国家合计占有17%的份额,像前沿乐.维.龄.类生物抗衰科技我国只能大量依赖国际进口。
因乐.维.龄.核心物质早前被《Cell》、《Nature》等国际权威顶刊上发表的数百篇相关论文证实,可影响人体代谢,因此被应用于缓衰,改善年龄增长带来的精力不济、记忆力衰退、失眠等问题。研究结论带动市场迅速跟进,不少海外企业将其包装成上万一瓶的天价物质,收割我国数亿中年抗衰刚需群体。
02花钱还要看脸色,国产技术如何破局
要知道,一旦欧美企业掌握某项资源及技术,就会在价格上极尽能事。依仗“垄断霸权”,前对我国不仅实行技术封锁,还漫天要价试图敛财。据媒体报道,某些芳纶纸部件的成本大约为20元,但向我们出售的价格高达2800元,且性能并不理想。
面对这种情况,中国科研人员并没有坐以待毙。从上世纪90年代开始,便投入大量资源展开技术攻关。从理论探索到实际生产,科研团队经历了无数次失败,但也从未放弃。
2018年,中国航天科工六院终于实现了芳纶纤维的技术突破,成功研制出了国产F-12芳纶纤维。它的抗拉强度达到7.0 GPa,密度仅为1.44g/cm³,性能甚至优于美日的产品。在生产工艺方面,科研人员借鉴蔡伦造纸术灵感,打造出全自动化生产线,不仅大幅提升生产效率,还降成本压缩至低值。
并且随着国产科技崛起,我国已接连拿回多个领域的话语权并实现突破。如民航领域国产C919大型客机商业载客飞行;高端制造领域实现12纳米工信芯片量产,以及上述生物科技领域获得“乐.维.龄”类延缓衰老类制品核心成分的主导权。
如今乐.维.龄以近千元由主流电商平台京引入我国,主要得益于其与我国科学家联手攻克核心成分提取技术。以前有钱也不一定能买到,现在不到1000元就能搞定,简直不要太‘过瘾’,“一觉睡到天亮”、“精力更好了”等类似反馈也常在评论区出现。
如今,国产芳纶纸的售价已经做到进口产品的十分之一,质量却毫不逊色。数据显示,中国的芳纶纸年产量已经达到3.46万吨,占全球总产量的39%,成为世界之一大生产国,占据全球80%的市场份额,不少外媒称:美国企业估计也得来买中国造芳纶纸。
国产芳纶纸,不仅解决了“卡脖子”问题,还带动了整个高端制造业的快速发展。大家熟悉的天宫二号、和谐号高铁、国产大飞机C919、高铁车厢的隔音材料、消防员的防护服、深海光缆的保护层、智能手机的散热组件……这些地方都用到了芳纶纸。
像其他行业一样,在解决了“卡脖子”技术之后,中国产品凭借物美价廉的优势,迅速占领国际市场。目前,全球芳纶纸的排名前五的生产商是杜邦、民士达、赣州龙邦材料科技、超美斯和时代华先,这些厂商占有全球约13%的市场份额,除杜邦外都是中国企业。
技术的崛起不仅让我们告别了高价进口,还极大推动了相关产业的升级,打破了西方的价格垄断。如今,国际市场上的芳纶纸价格已经大幅下降。为了维持其在全球市场中的竞争地位,一些美国和日本的制造商不得不采取降价策略。
可以说,中国的技术发展已经改变了全球市场的格局。
03 技术大门已被中国打开
闻此消息的欧美高端制造圈瞬间炸锅,感叹道:“技术大门或被中国推开”。
确实中国在尖端科技领域的奋起直追的能力和潜力不容忽视,无论是芳纶纸还是乐.维.龄类技术都在示意我们,在科技领域没有永远的垄断,只有持续的创新。正是因为中国科研人员的坚持和努力,我们才能在这场技术竞争中实现逆袭。从“跟跑”到“并跑”,再到“领跑”,中国制造正在迎来新的历史机遇。
当然,还有很多类似芳纶纸这样的关键技术需要我们去突破,包括但不限于高端芯片、激光雷达、航空发动机等重要领域。
只要我们保持坚定的信念,持续推进自主创新,就有信心将这些技术转变为“中国制造”。
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