纸在日常生活中几乎每天都要用到，无论是卫生纸还是书写用的纸，其制造工艺非常简单，价格十分便宜。造纸术一直是我们引以为豪的中国古代四大发明之一，应用在各行各业，也推广到全世界。但是，作为“四大发明”发源地的中国，竟然也会因为一张“纸”曾被其他国家“卡住脖子”，它就是芳纶纸。

自20世纪60年代以来，随着制造业科技水平的不断发展，一些看似平淡无奇的材料也被赋予了重要的作用，在这些材料当中，芳纶纸绝对是最为亮眼的。

芳纶纸又名“聚芳酰胺纤维纸”，是以芳纶短纤维和芳纶沉析纤维为造纸原料,斜网抄造湿法成型，再经热压成型制得。芳纶纸具有良好的绝缘性和抗老化性能，是一种非常特殊的新型的高科技合成材料，它从诞生之日始就被认为是材料科学上的一个重要的里程碑。

虽然我们习惯称它为“纸”，但是它和我们传统的纸有着本质区别。芳纶纸的特点是具有高强度、低变形、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃、优良的电绝缘性、化学性质极其稳定、使用寿命很长。它有很多传统意义上的纸所不具备的特点：它的强度大概是钢丝的5、6倍，韧性是钢丝的2倍，在具备了一流的强度和韧性的同时，这张纸还非常轻，质量只是钢丝的五分之一左右。

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号称"可以造火箭"的芳纶纤维到底是什么

芳纶纤维全称为“芳香族聚酰胺纤维”，上世纪60年代，芳纶纤维最早由美国杜邦公司研发成功，并成功实现了芳纶纤维产业化。

制造芳纶纸，需要先得到芳纶高分子纤维。根据分子结构的不同，芳纶纸主要分为两大类：芳纶1313（PPTA）和芳纶1414（PMTA），也就是日常所说的间位芳纶纸和对位芳纶纸。

两种芳纶纤维的化学结构

两种芳纶纸虽然结构相似，可在性能上，其实差异是非常大的，就说间位芳纶纸，（又称为芳纶1313），其有着出色的耐高温绝缘性，为此属于高品质功能性纤维的一种，同时这也是应用最多的一种纸。从外观看，这就是一种柔软洁白、纤细蓬松且富有光泽的纤维，看上去虽然和普通的化纤没有什么两样，可内里的结构以及性能早已经超乎寻常。

而间位芳纶纸最大的特点就是耐高温了，拥有持久的热稳定性，就算在220℃的高温下，进行长期使用，还能保持不老化，在超过370摄氏度的强温之下，才开始进行分解，直到400摄氏度左右，才开始碳化，怪不得不怕普通的小火。

由于其的各种特性，所以应用也变得越来越广，而普及程度也变高了，更是成为了军事、工业、科技等诸多领域当中不可或缺的重要基础材料，中国就是最大的芳纶纸市场，庞大的需求下，却没有太大的定价权。

这是因为全球芳纶纸市场几乎被美日垄断，在国际市场上占到了一定数量多额市场份额，可是我们却无法自己进行定价，为此芳纶纸的成本，也一度成为了中国工业等诸多领域的一个瓶颈，就说由芳纶纸制作而成的异形件，其成本大约是在20元，可是日本三菱卖给我们，却需要2800元，就连出口数量都受到管控，导致我国多个领域无法按照正常进展进行发展，得看他国脸色，只能说这垄断是真的很难受的。

不仅进口价格高昂，就连核心技术的创新，也都受到了影响，要知道这样的材料掌握在他人手中，也等于将半条命递到了别人手中，并且芳纶纸的应用越多，这个问题也就显的越发重要。

从芳纶纤维到芳纶纸的制作流程

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芳纶纸的用途

芳纶纸材料的优异性能，使得它的用途非常广泛。目前世界很多国家都将其广泛用于国防军工、航空航天、交通运输等领域，像飞机、高铁、航空母舰以及运载火箭等某些关键的部件都把芳纶纸作为复合材料。

冷战期间，芳纶纸首先被美国投入到航天以及军事领域，直至冷战结束后，芳纶纸才被用于民用领域。目前美国、英国等发达国家的防弹衣其实就是用芳纶纸做的。美国军人戴的一种头盔就是大量采用了芳纶纸材料。由于芳纶纸防高温、耐酸碱、硬度比钢还要硬，质量比常规的钢盔轻了三分之二，因此是做头盔最合适的材料。防弹衣、头盔的轻量化可以大大提高军队的快速反应能力和杀伤力。

大家都知道美国的B-2隐身轰炸机，它的隐身能力非常厉害，可以安全地穿过各种常规防空系统，它的机翼蒙皮就采用了芳纶纸材料。由于芳纶纸质量轻、宽频透波性好、高强度、高模量，采用以芳纶纸为芯材的蜂窝结构复合材料制作隐身材料，可以有效地躲避敌方雷达的探测，提高飞行器的生存力和战斗力。可以说，芳纶纸是一种重要的国防装备基础材料，它的地位相当于汽车用的润滑油，没有它许多高科技军事设备无法发挥更强的效果。

芳纶纸是目前航空航天等领域最常用到的特种纸材料。现代国与国之间的竞争已经瞄准了太空资源，火星移民计划、月球移民计划、火星资源勘探计划等都需要进行火箭发射。在航天器研发建造过程中，使用芳纶纸这种材料可以极大地减轻火箭的整体质量，每减轻1千克，火箭成本就会降低100万美元。此外，航天飞机在返回地球冲击大气层的时候需要耐1000℃的高温，航天飞机的耐热保温材料其实也是由芳纶纸做的。

除了军事与航天应用外，在民用方面，芳纶纸也发挥了巨大的作用。比如，用芳纶纸做成消防队员的防热服，它的阻燃性非常好，可以在260℃的高温中使用100小时，使消防员的身体不受高温的侵蚀。又如，用芳纶纸材料能够有效地降低高速列车的能耗和噪声，它还是高铁上重要的高温绝缘材料。现在，这项技术已经广泛应用于国内的大型飞机、磁悬浮高铁、地铁等交通工具上。除此之外，芳纶纸作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于机电、建筑、体育用品等国民经济的多个方面。由于芳纶纸的隔热、防火、吸声效果都十分理想，屋顶保温隔热、钢结构厂房墙体保温隔热、室内保温吸声防火等都用到了芳纶纸。据报道，目前芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7%～8%；用于航空航天材料、体育用品材料大约占40%；用于轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%；用于高强绳索等方面大约占13%。此外，轮胎业也开始大量使用芳纶帘线来减轻重量、减少滚动阻力。

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走出技术囚笼

上世纪60年代，美国杜邦公司在成功完成芳纶纤维的产业化后，在新产品的开发、生产规模以及市场占有率都处于世界领先地位。芳纶纸也在杜邦的全面优势之下，很快开发出更高性能的二代和三代产品。怀揣最新的技术，美国政府以各种奇葩理由将芳纶纸列入对华禁运名单。后面美国即使稍微放开，但也仅限于质量最差的初代产品，完全满足不了军用，只能民用。

更可恶的是，一张成本不足20元的A4纸大小的芳纶纸，垄断价格一度高达2800元。由于美日等国对芳纶纸的核心生产技术进行了严格的垄断与掌控，全球市场上对此材料的供应始终在他们的操控之下。这种情况下，中国作为芳纶纸的主要消费国，长期处于技术受限的状态，不得不以高价购买这一材料，由此为美日带来了数十亿的利润。

其实，这种看似简单的交易背后，实则是一场关于技术壁垒与经济利益的较量。

美日等国通过保护芳纶纸的生产技术，实现了在全球市场的稀缺供应，从而使得芳纶纸的价格能够得到有效提升。它们利用中国对芳纶纸的巨大需求，通过设置高昂的价格获取了丰厚的经济回报。而中国，在芳纶纸的广泛应用领域，包括航空、国防等关键领域，对此材料的需求日益增长。

由于芳纶纸的强度和韧性极高，被广泛用于制作高性能的机械设备和防护装备。然而，由于长期未能掌握其核心生产技术，中国在全球市场上只能被动接受其他国家设置的高价，从而导致巨额的资金流出。

值得注意的是，这些高价购买的芳纶纸并非完全用于直接的消费或使用，部分芳纶纸还会用于科研领域，用于探索芳纶纸的更多可能性和寻求其生产技术的突破。这是一场看似简单交易的背后，却涉及到的深远的科技和经济战。

好在，国家早就意识到这个问题。1972年我国便开始发展芳纶纤维技术，不仅对科研项目大力资助，也多次对企业给予政策支持。但由于缺乏技术人员和核心技术，发展之路一直很坎坷。

在解决“卡脖子”技术的关键时刻，我们不得不提到两位科学家。

第一个取得突破的是号称“现代蔡伦”的陕西科技大学张美云教授。她的团队深耕高性能芳纶纤维和纸基功能材料近40年，发表200多篇高水平学术论文，获得40多项国家发明专利，最终为我国芳纶纸的出现奠定坚实基础。

2007年，中国国产的芳纶纸进入国际市场，打破杜邦公司的垄断。

张美云教授实现追赶，华南理工大学的胡健教授则完成超越。

在国家政策的扶持下，胡健教授及其团队深入研究芳纶纸的生产工艺，探索其在材料科学、化学工程和工艺装备等方面的核心技术。他们希望，通过自己的努力，让中国在这场关乎国家利益和发展的科技竞赛中，实现从跟跑到并跑，再到领跑的华丽转变。

2008年，在华南理工大学的资助和支持下，胡健教授组建团队，次年开始攻克新一代芳纶纸技术的研究。

2016年，中国中车与华南理工大学签署合作协议，合作开发芳纶纸蜂窝等异形件。

2018年，胡健教授团队研制的国产芳纶纸正式面世。

新一代国产芳纶纸完全超越美国杜邦公司前两代产品，与杜邦公司的第三代产品比肩，其硬度、柔韧性和重量等性能都比第一代芳纶纸提高了一倍。我国正式打破西方科技强国高达50年的芳纶纸技术壁垒。

从此，中国有了可与美日企业相媲美的芳纶纸技术，并借此一举成为继美国、荷兰、日本、俄罗斯之外，第五个能够自研自产芳纶纸的国家。

大家熟悉的天宫二号、和谐号高铁、国产大飞机C919……都应用了中国自主开发的芳纶纸。

像其他行业一样，在解决了“卡脖子”技术之后，中国产品凭借物美价廉的优势，迅速占领国际市场。目前，全球芳纶纸的排名前五的生产商是杜邦、民士达、赣州龙邦材料科技、超美斯和时代华先，这些厂商占有全球约13%的市场份额。

除杜邦之外，全都是中国企业！美国某知名行研公司芳纶纸市场研究报告中给出的五个头部企业，其中四个都来自中国。

在产品端，我国的芳纶材料也行销全球。以凯夫拉防弹材料为例，中国生产的防弹衣已经占领全球七成以上的市场。小编之前文章中提过，连美国大兵都知道中国的防弹衣价格便宜用料足，纷纷自费购买。

中国科学家们以无私奉献，专注专业，完全结束了中国芳纶纸被“卡脖子”的历史！

张美云曾说：搞科研的人，就要像黄大年一样，耐得住寂寞，抵得住诱惑，守得住清贫，还要淡泊名利，低调务实不张扬。

与胡健团队的合作中，中车在接受采访时表示，科学家们的精神实在可歌可泣令人钦佩，科学家们攻克技术壁垒并非为了能够从中获利，而是为了解决国家的痛点。

中国突破芳纶纸的技术垄断，标志着中国科技实力和产业能力的发展翻开了新的一页。

这不仅是材料科学的突破，还可以带动其他高科技产业的崛起。未来，随着新能源和新材料的不断开发和应用，芳纶纸将会有更广阔的应用前景。