自從有了化學(xué)工業(yè)

人類便扮演起造物的角色

短短一個(gè)世紀(jì)

創(chuàng)造了無數(shù)的材料新物種

我們的生活已經(jīng)和它們密切相關(guān)

須臾不可分離

中央廣播電視總臺(tái)財(cái)經(jīng)節(jié)目中心大型工業(yè)紀(jì)錄片《棟梁之材》，聚焦材料這一大國競爭的利器、企業(yè)競爭的法寶、美好生活的支撐，凝聚近20位頂級(jí)材料科學(xué)家、院士的智慧和心血，首次以全景式的視角和史詩般的格局，對(duì)支撐中國制造高質(zhì)量發(fā)展的材料產(chǎn)業(yè)體系進(jìn)行了一次深入的探訪、立體的呈現(xiàn)和全面的展示。

大型工業(yè)紀(jì)錄片《棟梁之材》7月17日至20日，7月24日至25日，每天19:43在CCTV-2央視財(cái)經(jīng)頻道播出。今晚播出第三集《造物傳奇》。

細(xì)如發(fā)絲，輕如鴻毛，強(qiáng)如鋼鐵！揭秘“新材料之王”！

它的身影常出現(xiàn)在高端體育裝備中，往往助力運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄；

用其制作風(fēng)機(jī)葉片，更輕更堅(jiān)固，會(huì)帶來更高的發(fā)電效率和更強(qiáng)的機(jī)組穩(wěn)定性；

在航空航天領(lǐng)域，這種纖維甚至向金屬發(fā)起凌厲攻勢(shì)，人們常選用它代替金屬，并把這種纖維的用量作為衡量一個(gè)國家航空航天裝備水平的重要標(biāo)志。

它就是赫赫有名的碳纖維。

1880年，愛迪生為了制造長亮的電燈，最早發(fā)現(xiàn)了碳纖維，可早期的碳纖維容易碎裂、折斷，導(dǎo)致其陷入了漫長的休眠期。百年之后，人們將碳纖維喚醒，升級(jí)配方和工藝，讓碳纖維施展才華，綻放鋒芒，這時(shí)細(xì)如發(fā)絲、輕如鴻毛、強(qiáng)如鋼鐵的碳纖維才重歸江湖，并一舉斬獲“新材料之王”的稱號(hào)。

如今，碳纖維早已在工業(yè)領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟，只是它還貴如黃金，制造難度堪比芯片，世界上能夠生產(chǎn)它的國家屈指可數(shù)，中國是其中之一。

中國工程師已經(jīng)宣布可以制造出T1000級(jí)碳纖維！一束一米長的T1000級(jí)碳纖維重量僅0.5克，卻可以承擔(dān)500公斤的力量，取筷子粗細(xì)的一束，足足可以拉動(dòng)兩架C919國產(chǎn)大飛機(jī)。未來，T1000級(jí)的碳纖維將有力支撐中國包括大型客機(jī)、運(yùn)載火箭等國之重器的制造和眾多超級(jí)工程的建設(shè)。

0.05旦超細(xì)纖維！中國人再次打破自己保持的世界紀(jì)錄！

還記得上個(gè)世紀(jì)風(fēng)靡全球的絲襪嗎？用到的正是世界上第一種合成纖維——尼龍。在那之后，越來越多的化學(xué)纖維被發(fā)明出來。

有人曾斷言，如果沒有化學(xué)纖維，全世界的土地都種上棉花也難以解決全球人們的穿衣問題。

曾經(jīng)有人推測，化學(xué)纖維只要足夠細(xì)，或許可以媲美天然真絲。由此，一場細(xì)絲的比拼席卷整個(gè)化纖行業(yè)。

先是日本在2000年左右宣布產(chǎn)出0.3旦超細(xì)纖維，0.3旦表示10000米長的絲，重量是0.3克，這曾被認(rèn)為是工業(yè)化紡絲技術(shù)的上限，世界上不會(huì)有人突破它。

不久，中國就制造出0.15旦超細(xì)纖維，超細(xì)紀(jì)錄降低50%。如今，中國人已經(jīng)打破了自己保持的世界紀(jì)錄！

中國工程師邊樹昌制造出0.05旦超細(xì)纖維。相當(dāng)于把接近頭發(fā)絲五十分之一的纖維，再劈成三瓣。這種超細(xì)纖維，也有一個(gè)好聽的名字——“海島纖維”。

雖然化學(xué)纖維的歷史只有短短一百三十年，可我們創(chuàng)造出的人造纖維甚至超過自然界的棉麻毛絲。

上個(gè)世紀(jì)風(fēng)靡全國的的確良，禁拉又禁拽，禁洗又禁曬；

維綸，如棉花般吸濕，強(qiáng)度超過棉花；

腈綸素有合成羊毛的美譽(yù)，用來制作西裝外形挺括，不易褶皺；

氨綸的彈性佳，常做內(nèi)衣或運(yùn)動(dòng)服；

滌綸長絲織物有珍珠光亮，手感順滑，媲美天然真絲；

如果把海島纖維交織成布，其性能甚至優(yōu)于天然麂皮，精細(xì)防水，是上等的面料，人們常選用它擦拭精密儀器。

在中國，從油到絲的傳奇每天都在上演。曾經(jīng)的“絲綢之都”蘇州吳江，如今已經(jīng)變成世界化纖重鎮(zhèn)。放眼全球，世界每年化纖用量超過七成來自中國。

橡膠輪胎遇到“魔鬼三角”難題？看中國科學(xué)家“一碗水端平”！

可以說世界對(duì)橡膠的大量需求是在汽車誕生之后。今天世界上那么多著名的橡膠生產(chǎn)商，都是伴隨著汽車工業(yè)而發(fā)展起來的。

早期的橡膠大多來自一種暖濕地區(qū)生長的植物——三葉橡膠樹，在超過800種含橡膠的植物中，它是最經(jīng)濟(jì)的。

在天然橡膠中，五個(gè)碳原子連結(jié)八個(gè)氫原子組合成異戊二烯單體，一個(gè)單體接一個(gè)單體構(gòu)成聚合物長鏈，很多根雜亂的長鏈像糾纏在一起的面條，不過，一旦你用力拉伸，聚合物鏈就會(huì)被拉直，然后沿施力方向平行排列，放開后，分子就會(huì)恢復(fù)原來蜷曲的狀態(tài)，橡膠表現(xiàn)彈性就是這個(gè)原理。

后來，橡膠的使用場景激增，天然橡膠供不應(yīng)求。于是，人們開始以石油為原料，制造合成橡膠。

到今天，全世界每年生產(chǎn)超過2500萬噸橡膠，近七成是合成橡膠，超過一半的合成橡膠用來做輪胎。

硫化的橡膠既不會(huì)因加熱而變黏，也不會(huì)遇冷而變硬，始終柔軟而富有彈性。有了硫化的橡膠，世界上才出現(xiàn)了可以更好地吸收道路顛簸的充氣輪胎。

得益于優(yōu)化的橡膠，中國已經(jīng)可以批量化生產(chǎn)國際領(lǐng)先的AB級(jí)輪胎。

輪胎行業(yè)有個(gè)“魔鬼三角”：滾動(dòng)阻力、抗?jié)窕阅?、耐磨性能，分別對(duì)應(yīng)油耗、安全性和使用壽命。

在輪胎行業(yè)，這三者分明是彼此矛盾，相互制約。而合成橡膠材料專家王雪要做的就是通過開發(fā)高性能橡膠，讓這三者保持最大限度的平衡。

來源：央視財(cái)經(jīng)