近日，中国一汽研发总院以产学研用全链协同的模式，开展了汽车用环保型玄武岩纤维复合材料开发及产业化研究项目，首次将玄武岩纤维用于汽车内饰产品生产中，该技术具有绿色低碳、健康、轻量的优势。

研发过程中，研发团队以“材料—结构—工艺”一体化开发为手段，实现了玄武岩纤维在行李箱盖护面、侧护面、包裹架护板等部件的应用。下一阶段，玄武岩纤维将实现在门内板、座椅背板等内饰部件的深度开发与应用。据了解，通过优化材料及工艺，未来玄武岩纤维的应用有望拓展至车身底护板等外饰部件，应用前景广阔，预估可达百亿级产业规模。

目前，中国一汽研发总院已实现中试材料开发，并基于中试材料完成了行李箱盖护面等样件的试制。未来，中国一汽研发总院将持续聚焦新型能源材料、绿色低碳材料、前沿智慧材料及结构功能材料的研发，助力红旗品牌高质量发展。

绿色环保新材料：玄武岩纤维

2002年9月、2004年5月、11月国家科技部分别将“玄武岩连续纤维及其复合材料”项目列入国家“863”计划和国家火炬计划、国家科技型中小企业创新基金。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维（碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维）之一，并实现了工业化生产。

玄武岩纤维材料是21世纪绿色环保新材料

玄武岩纤维材料是采用火山喷发形成的玄武岩为原料，将其破碎后在1450-1500℃高温下溶融，经过特殊工艺制成的，它具有综合性能好、用途广、性价比高等特点，生产过程中不产生有毒物质、无废气、废水、废渣排放、无污染,是21世纪高新“绿色工业材料”。

玄武岩纤维材料具有特殊性能和广泛用途

1、热传导系数低、阻燃性能好、是既耐高温又耐低温的绝缘材料，玄武岩纤维为非晶态无机硅酸盐物质，热传导系数低，绝缘性能好，无热收缩现象，使用温度为-269℃-700℃以上，软化点为960℃，高于玻璃纤维和碳纤维的最高使用温度。

2、与水泥相容性好、握裹力强、对增强水泥混凝土结构具有无可替代的优势，玄武岩纤维与硅酸盐水泥是同类化学物质，纤维与基体材料的匝配性能优良，有天然相容性，在水泥混凝土结构抗裂及补强中具有独一无二、无可替代的优势，能大大改善抗裂和动载疲劳性能，是目前用于水泥混凝土中性能最匝配，性价比最佳的纤维新材料。

3、抗拉强度高、力学性能好、是桥梁等建筑方面的优选材料

连续玄武岩纤维的密度为2.65-3.00g/cm³，莫氏硬度5-6度，抗拉强度为3800-4800Mpa，具有优异的耐磨抗拉增强性能，在70℃水作用下，其强度可保持1200小时，而一般玻璃纤维却下降23%，在水泥等碱性介质中能保持高度稳定性，可用于混凝土建筑结构的增强材料。

4、介电系数高、绝缘性能好、可制作多种电器配件

玄武岩纤维的电阻率为1*1012Ω.m（欧姆.米），具有很好的绝缘性能，可用来制造仪表、电动机及各种电器中的配件。应用专门的浸润剂处理过的玄武岩纤维，其介电损耗正切比一般玻璃纤维还低50%，可用于制造成新型耐热介电材料。

5、吸音系数高、抗电磁辐射功能强、是理想的隐身材料

玄武岩纤维的吸音系数为0.9-0.99，具有优良的吸波性和透波性，吸音、隔音性能非常好，是理想的隐身材料。把它与混凝土混合用于建筑上，可以发挥很好的吸波作用，从而减轻乃至屏蔽电磁辐射造成的危害和对机场、码头、航标、电视塔等通讯设施干扰，改善通讯环境和通讯质量，维护军事安全和国家安全起到至关重要的作用。

虽然玄武岩纤维相关产品具备优良的使用性能，同时具有绿色环保，现阶段对玄武岩纤维及相关复合材料的社会认知度和市场认可度较低，推广受到了一定的限制。但玄武岩纤维产业发展势头迅猛，相信抓准切入点，玄武岩纤维复合材料可在机械制造、航空航天、船舶、汽车、建材、轨道车辆等领域会拥有很好的应用前景。为实现碳达峰碳中和，玄武岩纤维将会成为21世纪的新型绿色环保新材料。

玄武岩纤维在汽车工业领域的广泛应用

由玄武岩纤维制造的复合材料具有高强度和对腐蚀性介质作用的稳定性、耐用性、电绝缘性。在汽车制造领域目前汽车用过滤材料主要使用的纤维有粘胶纤维，聚酯纤维，以及聚烯烃纤维，主要用于发动机进气过滤和车仓空气过滤还有汽车尾气净化过滤。

但是这些纤维存在着耐热效果不好，尤其是尾气过滤中，使用寿命较短。玄武岩纤维的力学性能远远超过聚酯纤维、聚烯烃纤维等材料，其耐酸、耐碱性能远远超过这些纤维材料，玄武岩纤维材料在760℃的情况下不变形，同时还具有吸音功能，是未来高温过滤材料的首选材料。

玄武岩纤维汽车过滤材料能够在高温条件下将汽车尾气中的固体粒子过滤分离开来，降低汽车尾气对城市的环境污染，且其过滤材料具有在高温条件下长时间使用，而性能保持稳定不变的优点。

一般铝合金轮毂重量为15千克左右，而玄武岩纤维轮毂重量可以减少至8千克左右，玄武岩纤维复合材料成了地地道道的“减重神器”。

此外，新能源汽车相比传统燃油汽车，多了电池、电机和电控的“三电系统”，整车质量也比同级别燃油汽车高出10%左右。在工况不变的前提下，电动车车身质量的增加会明显缩短续航里程。因此，车身轻量化是提高续航里程的重要途径。玄武岩纤维和碳纤维混合轮毂与传统的铝合金轮毂相比，质量更轻、强度更高、没有金属疲劳、降噪明显。

玄武岩纤维不仅强度高、热稳定性好、不易损伤对偶、磨损低、摩擦系数稳定，而且价格适中。玄武岩纤维的材料密度适中，其拉伸强度与玻璃纤维相当，且玄武岩纤维增强摩擦材料的耐磨性高于石棉纤维、钢纤维和玻璃纤维。通过对玄武岩短切纤维增强制动片的性能检测，认为其具有高温摩擦系数稳定、热衰退小和制动噪音低等特点，适合作为摩擦材料的主增强材料。该材料有利于解决传统汽车制动器出现的“热衰退”现象，进而减少交通事故的发生。

因此，玄武岩纤维应用于摩擦增强材料既有利于增加汽车摩擦材料的寿命，提高摩擦材料的使用温度，又能解决当前摩擦材料的存在的各种不利因素。采用玄武岩纤维制成的耐高温结构复合材料，用于汽车制动器、离合器等磨擦增强材料，既为汽车的高速发展助力，又利于提升汽车的安全性能，玄武岩纤维的开发利用具有广阔的市场前景，是二十一世纪绿色新材料。

文章来源： 智煜低碳科技，长春日报