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【漫談玄武巖】從石磯娘娘到玄武巖復合材料:神話與材料科學的奇妙鏈接

在《哪吒之魔童鬧海》的奇幻世界里,石磯娘娘以其獨特形象令人印象深刻。仔細觀察,我們竟能發現諸多線索,有力地證明她與現實中的玄武巖有著千絲萬縷的聯系。

石磯娘娘:玄武巖的神話化身?

外觀特征方面:石磯娘娘的頭發漆黑,整體膚色偏紫。玄武巖在自然界中常呈現黑色、灰黑色,在特定氧化環境下,因鐵元素形態變化,會披上紫色 “外衣”,這與石磯娘娘的色彩特征不謀而合。她頭發上明顯的氣孔構造,恰似玄武巖形成過程中,巖漿快速冷卻,氣體來不及逸出留下的氣孔痕跡。而其臉上獨特的杏仁構造,更是玄武巖氣孔被方解石、綠泥石等礦物充填后的典型特征。

【漫談玄武巖】從石磯娘娘到玄武巖復合材料:神話與材料科學的奇妙鏈接
【漫談玄武巖】從石磯娘娘到玄武巖復合材料:神話與材料科學的奇妙鏈接

神話與科學的交融視角:在古老神話里,石磯娘娘由頑石修煉而成。玄武巖質地堅硬,作為常見火山巖,從現代科技層面看,將其加熱至 1450℃左右熔融,再經特殊工藝能拉制成連續纖維,這一過程與石磯娘娘的修煉蛻變頗為相似,都歷經了巨大變化。石磯娘娘居住的骷髏山白骨洞,地貌宛如火山地貌,暗示著她所處環境由巖漿巖,尤其是玄武巖構成,側面印證了她與玄武巖的關聯。

【漫談玄武巖】從石磯娘娘到玄武巖復合材料:神話與材料科學的奇妙鏈接

電影情節中的表現:石磯娘娘被擊敗后化作青灰色致密石塊。雖乍看像石灰巖,但石灰巖主要由沉積作用形成,而玄武巖作為巖漿巖,可通過巖石圈物質循環轉變為沉積巖,這正符合石磯娘娘從類似玄武巖形態到被擊敗后呈現類似石灰巖形態的變化過程。

【漫談玄武巖】從石磯娘娘到玄武巖復合材料:神話與材料科學的奇妙鏈接
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玄武巖復合材料:現實中的神奇衍生

玄武巖復合材料,是以玄武巖纖維為增強體,與各種基體材料復合而成。玄武巖纖維是由天然的玄武巖礦石在高溫熔融后,經特殊工藝拉制而成。而這些纖維與樹脂、混凝土、瀝青等基體材料 “攜手”,通過特定的復合工藝,就誕生了性能卓越的玄武巖復合材料。

【漫談玄武巖】從石磯娘娘到玄武巖復合材料:神話與材料科學的奇妙鏈接
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玄武巖纖維和玄武巖粗紗

玄武巖復合材料具備眾多優異特性。它強度高、模量高,能承受較大外力且不易變形;耐高溫、熱穩定性佳,可在極端溫度環境下穩定使用;化學穩定性強,在酸、堿、鹽等惡劣環境中耐腐蝕;電絕緣性好且吸音效果出色;還具有綠色環保屬性,廢棄后可自然降解。

在應用方面,它在國防軍工與航空航天領域,助力制造飛機零部件、導彈外殼、防彈衣等,減輕重量的同時提升性能與防護力。建筑與土木工程中,用于增強混凝土、制作保溫材料,讓建筑更堅固、節能。汽車制造里,可打造汽車內飾件、車身結構件,實現輕量化與環保。環保領域,能制成過濾材料凈化工業廢氣廢水。體育休閑用品制作時,為滑雪板、羽毛球拍等增添良好性能。

國家政策助力產業騰飛

在全球積極發展新材料產業的大背景下,多個國家紛紛出臺相關政策,大力推動玄武巖復合材料的研發與應用。

我國高度重視玄武巖復合材料產業發展。在《“十四五” 原材料工業發展規劃》中,明確將高性能纖維及復合材料列為重點發展領域,為玄武巖復合材料產業指明了發展方向。通過設立專項研發資金,鼓勵科研機構與企業聯合攻關,突破玄武巖纖維生產工藝、產品質量穩定性等關鍵技術難題。在產業扶持政策上,對從事玄武巖復合材料生產的企業給予稅收優惠,降低企業運營成本,提高企業創新發展的積極性。同時,加強產業園區建設,完善上下游產業鏈配套,形成產業集群效應,提升產業整體競爭力。

俄羅斯憑借其豐富的玄武巖礦產資源,制定了一系列產業促進政策。政府主導建立國家級研發中心,集中優勢科研力量,致力于開發高性能玄武巖纖維及復合材料制備技術。美國則注重產學研合作,通過政府、高校和企業的協同創新,加速玄武巖復合材料的技術創新與成果轉化。出臺政策鼓勵高校開設相關專業課程,培養專業人才,為產業發展注入智力源泉。在標準制定方面,積極參與國際標準制定,提升美國在該領域的國際話語權。

產業發展現狀與未來展望

目前,全球部分國家在玄武巖纖維及其復合材料生產應用上領先,但仍面臨不同地區玄武巖礦物成分差異致產品質量不穩定、生產設備與工藝待完善、成本較高以及標準規范不健全等問題。不過,在國家政策的大力扶持下,隨著池窯法等生產工藝改進,未來它將朝著高性能、多功能、低成本、綠色環保方向發展,在更多新興領域綻放光彩。

從神話中的石磯娘娘到現實里的玄武巖復合材料,我們看到了神話與材料科學的奇妙鏈接。國家政策如同有力的助推器,加速著這種源于自然又經科技創造的復合材料發展,它正悄然改變著我們的世界,也為我們帶來無盡遐想。


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