6月4日，嫦娥六號完成月背“挖土”，攜帶的由玄武巖纖維制成的“石頭版”五星紅旗，在月球背面成功展開。陽光照射下，五星紅旗光彩奪目，閃耀著鮮艷的中國紅。

　　令很多人沒想到的是，織成這面國旗的原材料玄武巖，竟然來自我省蔚縣。

　　玄武巖并不罕見，蔚縣玄武巖為何能“蟾宮折桂”？黑乎乎的玄武巖，如何變成月球上那抹鮮艷“中國紅”？玄武巖纖維還有哪些應用新空間？

　　為啥選中蔚縣石頭

　　6月5日一大早，蔚縣新源玄武巖礦業有限公司內，來參觀的人絡繹不絕。

　　就在前一天，嫦娥六號完成月背“挖土”，攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開。當鮮艷的五星紅旗閃耀月球，作為其制作原料的蔚縣玄武巖也迅速“火出圈”。

　　在臨時被改造成玄武巖產品展示區的新源公司辦公樓一樓大廳，十多個不銹鋼器皿里，展示著不同型號的玄武巖纖維原料，大的直徑6—9毫米，小的則呈粉末狀。公司負責人朱兆春介紹，不同科研單位、企業的熔爐大小不同，對玄武巖纖維原料的需求也不同。

　　“國旗在月背展示后，我們的石頭成了寶貝。”朱兆春說，很多客商都給他打來電話咨詢產品。

　　記者了解到，此次選擇玄武巖織五星紅旗，是月面原位建造的實驗需要。月球玄武巖較多，未來建造月球基地需要就地取材。月球玄武巖做成片狀或者管狀建材用于月面建造，比在地球上取材會大大節省成本。

　　可玄武巖在國內并不罕見，為何蔚縣玄武巖能“蟾宮折桂”？

　　“河北境內的玄武巖，是國內地層最古老、數量最多、種類最全的玄武巖群之一，其中又以張家口蔚縣、陽原縣的玄武巖最為豐富優質。”河北地質大學玄武巖纖維材料研究所劉昶江博士介紹，玄武巖由從地球深處噴涌而出的巖漿冷凝形成，華北是中國玄武巖最集中的地區之一，資源儲量非常豐富。

　　“我們調查發現，用蔚縣玄武巖做出的纖維產品，在全行業首屈一指。”省地礦局國土資源勘查中心生態所負責人李艷晨說，評價拉絲用玄武巖的品質，主要看拉絲的連續性、直徑以及抗拉強度等。

　　拿顏色來說，品質上乘的拉絲用玄武巖，拉成的成品絲會呈金色，品質稍差的會呈現深灰色、黑色。蔚縣一帶的拉絲用玄武巖，拉成的成品絲不僅呈金色，而且又長又細。

　　作為我省唯一開展玄武巖纖維試驗及纖維復合材料研究的機構，河北地質大學玄武巖纖維材料研究所對蔚縣玄武巖開展了系統研究。

　　“總體上，蔚縣玄武巖特征適宜，體現在其主要成分上，比如二氧化硅、氧化鐵等成分含量相對適宜，熔化后黏度范圍較廣，制成的纖維產品性能好而且穩定。”劉昶江表示。

　　憑借這樣的優良性能，蔚縣玄武巖最終“一步登天”，吸引了全世界的目光。

　　石頭如何變國旗

　　“看，這就是制作月面五星紅旗的玄武巖纖維原料。”抓起一把灰黑色的玄武巖顆粒，朱兆春向記者展示。

　　看著眼前黑乎乎的石頭顆粒，讓人很難與色彩鮮艷的五星紅旗聯想到一起。

　　這些質地堅硬的石頭，如何變成軟而薄、強而韌的國旗？

　　記者采訪得知，嫦娥六號月面國旗展示系統由中國航天三江集團聯合武漢紡織大學等單位共同研制。為了讓國旗適應任務中高低溫交變、高真空及強紫外輻射等極端環境要求，武漢紡織大學紡織新材料與先進加工技術國家重點實驗室徐衛林院士月面國旗團隊攻克了玄武巖超細纖維紡絲、紡紗、織造及色彩構建等諸多國際難題。

　　和嫦娥五號在太空飛行僅7天就到達月面不同，此次嫦娥六號自5月3日出發后，在太空飛行了一個月才落月，飛行時間大幅增加。徐衛林院士團隊成員曹根陽教授介紹，在奔月、繞月及落月的過程中，高低溫反復交替，對國旗環境耐受性要求更高。

　　因此，制作月面國旗，首先要解決的是材料強度以及耐受性問題。

　　曹根陽也曾參與嫦娥五號國旗研發，他介紹，嫦娥五號五星紅旗采用芳綸為主的新型復合材料制造，而嫦娥六號五星紅旗則采用玄武巖為主的復合材料制造，兩相比較，制作嫦娥六號國旗所使用的玄武巖纖維密度高出近一倍，材料強度也更高。

　　“這大大降低了國旗受極端高低溫及宇宙輻射影響而產生形變、褶皺的可能性。”曹根陽表示，這保證了國旗不變形。

　　兩面五星紅旗大小均為300毫米·200毫米，按常理推斷，因材料密度更高，嫦娥六號國旗會更重，但實際上，嫦娥六號國旗的重量只有11.3克，比嫦娥五號國旗還要輕0.5克。

　　“這要歸功于團隊研發的直徑僅有頭發絲三分之一的超細玄武巖纖維。”曹根陽說。

　　這么細的玄武巖纖維是怎么拉出來的？

　　曹根陽說，一開始玄武巖拉絲怎么也拉不細，后來他們發現拉絲時出現“毛細現象”，于是便改變了拉絲設備的內腔結構，解決了這一難題。最終，團隊拉出了8.8特克斯（千米絲線只有8.8克）的玄武巖纖維，實現了突破。

　　將超細玄武巖纖維順利紡紗、織造，是研究團隊攻克的另一個難關。

　　在紡紗環節，為了解決超細玄武巖纖維剛性大、易折斷的難題，研發團隊試驗了30余次，創新了復合成紗理論，并設計了新型復合紗線結構。最終，他們成功實現了高剛性無機纖維玄武巖的無損成紗。

　　紡紗難題克服后，團隊還要面對“構建高牢度顏色”這一技術難題——光滑的玄武巖長絲，讓國旗的染色、固色相比普通材料困難許多。

　　最終，團隊利用織物表面的芳綸短纖毛羽，使顏料中的黏合劑與其形成類似“鉚釘”錨定的效果，有效提升涂料界面結合牢度與國旗圖案的飽滿度，保障國旗的月面展示效果。

　　這一系列問題的解決，還不能意味大功告成。研究團隊發現，在高低溫交變和絕對真空條件下，五星紅旗會串色，黃的串紅，紅的串黃。此時，徐衛林的科技成果——天然材料微納米化技術派上用場，該技術讓小粒子不再流動，串色問題迎刃而解。

　　2023年12月，首面制作出來的玄武巖五星紅旗被送往北京，探月工程一位工程師雙手一頓撕扯揉捏，小小五星紅旗絲毫不變。

　　不褪色、不串色、不變形，能夠抵御月表惡劣環境的玄武巖五星紅旗，被正式交付，等待登月旅行。

　　“嫦娥六號國旗交付那天，大家都忍不住流下了眼淚，想到它將在月球上展示，我們每個人都感到自豪。”回憶當時的情形，曹根陽十分激動。

　　石頭還能變出什么“神奇”

　　6月5日，行走在蔚縣陳家洼鄉西部山區一帶，寬闊的采石剖面上，密密麻麻地布滿了三四十米高的石柱。

　　制作“石頭版”五星紅旗的原料，就出自這里。

　　通過這面特殊的五星紅旗，很多人第一次認識了玄武巖纖維這種神奇材料。

　　隨著科技發展與創新，玄武巖纖維作為一種重要的基礎纖維材料，成為我國重點發展的四大纖維（玄武巖纖維、碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維）之一，在航空航天、消防、環保、車船制造、石油化工、電力電子、體育、醫療以及土木工程等領域，有著廣闊的應用前景。

　　在“石頭版”國旗研制的同時，月面國旗團隊已開啟將玄武巖纖維拓展到耐熱、阻燃等領域的應用研究，如對阻燃隔熱性能要求很高的阻燃防護服裝以及高阻燃性箱包等，以進一步發揮玄武巖纖維適應高溫等特殊環境的能力。

　　徐衛林表示，作為輕質、柔性防護材料，玄武巖纖維未來在航空航天領域，如宇航服、太空艙、月球基地等場景會有越來越廣泛的應用。

　　除了這些高大上領域，玄武巖纖維有沒有可能出現在我們的日常生活中？

　　“未來，玄武巖纖維可以作為復合材料，應用在生活的各個方面。”劉昶江舉例，玄武巖纖維材料可以制成汽車外殼、風力發電機葉片、自行車骨架、5G基站外層包裝材料，以及對抗侵蝕要求較高的海水養殖箱、光伏發電的電池板支架等。“目前在這些領域，大部分都已經有成品了。”他說。

　　而一旦被制成纖維產品，玄武巖將身價倍增。

　　“玄武巖最常見的是用來生產石子，每噸售價只有幾十元。”李艷晨介紹，可如果將玄武巖做成纖維，品質最次的每噸售價也得三五千元，好的能到兩三萬元。

　　最關鍵的是，玄武巖被拉成絲，理論上一噸原材料能生產一噸成品，損耗率幾乎為零。因此，深加工收益相當可觀。

　　不僅如此，玄武巖纖維在正常生產加工過程中不產生有毒物質，無廢氣、廢水、廢渣排放，是21世紀高新綠色工業材料。

　　去年，省自然資源廳曾在張家口專門開展“陽原縣橋梁水一帶拉絲用玄武巖調查評價”項目。該項目由省地礦局國土資源勘查中心具體實施，選取陽原縣橋梁水一帶的玄武巖為試點，調查拉絲用玄武巖分布特征，試驗性開展玄武巖拉絲工作。

　　與此同時，項目組還赴貴州、四川等地進行專題調研，全面了解玄武巖開發利用現狀。

　　“目前，貴州、四川等地已開始行動。”李艷晨說，四川對玄武巖纖維產業扶持力度很大，依托當地天然氣資源豐富、價格低廉等優勢，形成以達州和廣安為代表的玄武巖纖維產業鏈。但四川玄武巖資源較少，品質欠佳，拉絲原料只能采用本地輝綠巖加蔚縣等地的玄武巖調配而成。

　　“雖然玄武巖纖維市場前景廣闊，但當前國內的生產企業成規模的只有三四十家。”劉昶江介紹，制約玄武巖纖維產業化的瓶頸，主要還是前期資金投入大，以及相關技術研發力量缺乏等。

　　我省雖然有大量優質玄武巖資源，但大部分加工企業還停留在售賣原材料的階段。劉昶江建議，改變這一現狀，需要加大政策扶持力度，加強研發投入，支持玄武巖纖維產業發展。“期待用玄武巖的剛柔轉換，‘換’出河北新材料產業的新空間。”

　　（來源：《河北日報》記者 周聰聰 郭曉通 王思達）