河北地质大学玄武岩纤维材料研究所副所长杨春成（中）指导研究生实验。
2024年6月4日，嫦娥六号完成月背“挖土”，携带的“石头版”五星红旗，在月球背面成功展开，惊艳了世界。这面具有里程碑意义的五星红旗，其核心材料正是玄武岩纤维。它凭借卓越的隔热、耐温、抗辐射性能，成功抵御了月表的极端环境。
如今，作为我国重点发展的四大纤维（玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维）之一，玄武岩纤维正从九天之上的荣耀，走向沧州河间线缆工厂的车间，寻求“接地气”的全新应用。
一场源于需求的“双向奔赴”
“杨博士来了。”初冬时节，沧州河间市经济开发区常丰线缆有限公司聚丙烯绝缘电力电缆生产车间，工人热情地同杨春成打招呼。
河北地质大学玄武岩纤维材料研究所副所长杨春成博士，如今有了一个新身份——常丰线缆有限公司博士创新站领衔博士。他此行的目的是进一步考察玄武岩纤维材料在线缆中的应用。
常丰线缆有限公司是服务于智能电网、新能源新材料等领域的河北省创新示范企业，是河北省107个县域特色产业集群——河间市电线电缆产业集群“领跑者”企业。
该公司自主研发的长寿命低烟无卤阻燃电缆荣获河北省单项冠军产品，正在研发的新能源汽车用电缆、油田用耐高温探测电缆、超阻燃耐寒电缆，已经投入生产的柔性防火电缆、风能用耐扭电缆、光伏电缆、轨道交通用机车电缆等一大批新型特种电缆，引领传统电缆企业走上高质量发展阶段。
博士创新站这场合作，始于科协一次精准的“牵线搭桥”。
“杨春成博士把玄武岩纤维资料发给我，我一看，这个材料正好契合常丰线缆对绝缘阻燃电缆性能指标的要求。”此前，河间市科协主席杨学军在走访常丰线缆时，敏锐地捕捉到企业对于升级阻燃电缆、寻求新材料替代的迫切需求。
“企业想生产性能更好、成本更优的阻燃电缆，这正是我们的研究方向。”杨春成博士的话，道出了合作的基础。需求与专长精准匹配，一场由科协牵线、校企对接的科创合作迅速启动。
在常丰线缆的会议室里，桌面上摊开着电缆样品和技术图纸。杨春成与企业技术骨干围坐讨论，气氛热烈。“我们现有低压电缆的绝缘层多用云母材料，成本高且供应受制于人。”常丰线缆有限公司副总经理孔德庆直言痛点。
杨春成拿起一块深灰色的玄武岩纤维布，语气笃定：“或许，它能成为破局的关键。”
三条技术路径背后的创新
玄武岩纤维的高熔点、低导热性及硅氧键致密网络结构，能够构建“物理屏障+化学阻燃”双效机制，替代传统云母材料，解决电缆高温绝缘失效问题……
常丰线缆会议室里的头脑风暴激发出一个个灵感。如何既构建可靠的绝缘屏障，又能实现极致的阻燃隔热效果？杨春成博士团队提出了三条清晰的技术攻关路径。
常丰线缆有限公司检测中心工作人员正在进行线缆绝缘层的检测。长城网·冀云客户端记者 吴新光 摄
在博士创新站的实验台前，杨春成向记者形象地解释：“第一条路最直接，用我们研制的玄武岩纤维布或纸，直接替换现有电缆里的云母带。第二条路更讲求融合，将玄武岩纤维布与云母粉做成复合材料，取长补短。而第三条路——”他稍作停顿，眼中闪现出技术突破的光芒，“则是将气凝胶与玄武岩纤维复合，打造一种全新的‘双梯度阻氧-隔热结构’材料体系。”
杨春成进一步阐释：气凝胶与玄武岩纤维的结合，不仅仅是简单复合，更是强强联合、优势互补。玄武岩纤维作为高性能、耐高温、高强度的增强骨架，完美地解决了气凝胶力学性能差、难成型的核心瓶颈；而气凝胶则赋予了复合材料无与伦比的超低导热性能。这种复合材料能够充分发挥两者的核心优势，在高温隔热、超高效保温、防火安全、轻量化等关键领域展现出巨大的应用潜力，完全符合高性能纤维的特色和发展方向。
“气凝胶、玄武岩纤维复合材料应用于线缆，将填补国产高端阻燃电缆技术空白，带动河间线缆产业集群升级。”杨春成对第三条路径寄予厚望，“强强联合，预期电缆能在950℃下耐火时间超过240分钟，同时电缆外径还能缩减15%，算下来能节约不少护套材料费用，抵销气凝胶溢价，实现综合降本增效。”
然而，从实验室的“样品”到生产线的“产品”，道路并非坦途。杨春成坦言，玄武岩纤维材料有优势，但是技术上有难度，比如玄武岩纤维材料如何匹配常丰线缆的工艺，如何攻克纤维复合界面难题等。
在常丰线缆的阻燃耐火实验室里，各种检测设备严阵以待。团队面临最实际的挑战：如何将新材料厚度精准控制在0.14毫米以内（与现有云母带一致）并确保阻燃隔热性能达标？如何让实验室的精细工艺，适配产线上高速、连续的生产节奏？杨春成心里也有问号，但这正是创新的价值所在。“第一步的材料制备已经完成。接下来，就是最关键的‘实战测试’：做出小试样缆，接受企业和国家标准最严苛的检测。”
自主替代打开产业“新蓝海”
为何要执着于这场材料替代之战？答案关乎成本，更关乎产业安全与未来。
“云母材料价格高，而且大量依赖进口，存在供应链风险。”孔德庆算了一笔账，公司电缆产品出口，每年仅海外耐火认证费用就是一笔巨大开支。相比之下，用自主可控的玄武岩纤维替代进口材料，不仅是降本之策，更是长远发展的安全之基。
常丰线缆有限公司聚丙烯绝缘电力电缆车间生产线。长城网·冀云客户端记者 吴新光 摄
“河北境内的玄武岩群，是国内地层最古老、数量最多、种类最全的玄武岩群之一，其中又以张家口蔚县、阳原县，保定阜平县、易县的玄武岩最为丰富优质。”博士创新站进站博士刘昶江介绍，玄武岩由从地球深处喷涌而出的岩浆冷凝形成，河北太行山脉地区是我国重要的玄武岩矿产资源区之一。
相对于芳纶纤维、碳纤维，玄武岩纤维国内储量比较丰富，又是绿色环保材料，生产技术、开发利用水平处于世界前列，可以实现弯道超车。
作为国内首家高校设立的河北地质大学玄武岩纤维材料研究所，其背后有以中国科学院刘嘉麒院士为首席科学家的强大科研力量支撑。杨春成博士团队与常丰线缆共同规划了清晰的路线图：2025年内力争取得小试成果，随即推动中试与产业化；更长远的目标，是主导制定国内首部《玄武岩纤维阻燃电缆团体标准》，将技术优势转化为行业话语权，引领市场应用。
成功的想象空间是巨大的。杨春成描绘道：“如果玄武岩纤维在电缆的绝缘层应用成功，下一步就可以尝试应用到电缆的阻燃层。我们的目标不仅是满足国标，未来更要挑战更高等级的特种电缆市场。”
这意味着，常丰线缆有望打开高端耐火电缆这片“新蓝海”，并以此为契机，带动整个河间线缆产业集群向高技术、高附加值方向升级。
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