Voltage Vessels公司展示的玄武岩纖維無人機。(圖/Sam Young) 字級設定:小中大特 《星條旗報》(Stars and Stripes)報導,美國夏威夷一家新創公司近期在美國海軍主辦的「環太平洋軍事演習」(RIMPAC)中,測試以玄武岩纖維複合材料製成的3D列印無人機,藉此驗證這種新型材料的強度與耐用性。
這家位於茂宜島(Maui)的Voltage Vessels公司,開發出名為「Eclipse X9」的複合材料,以玄武岩纖維搭配回收PETG熱塑性塑膠,可利用大型3D列印設備製造各種結構件。玄武岩纖維並非新發明,而是一種以天然火山岩為原料製成的無機纖維。製造時,先將玄武岩粉碎,再加熱至約1500℃熔融,接著從噴嘴拉出連續細絲,最後加工成纖維或織物。
玄武岩是一種火成岩,台灣最著名的玄武岩地質結構就是澎湖西嶼的柱狀玄武岩。(圖/交通部觀光署)
Voltage Vessels公司展示的玄武岩纖維材料,從碎石到抽絲,再織成纖維。(圖/Voltage Vessels) 玄武岩本身是一種富含矽酸鹽的火成岩,除了二氧化矽之外,也含有氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣及氧化鎂等成分。經熔融、拉絲後,形成具有高強度與耐腐蝕特性的玄武岩纖維。與一般玻璃纖維相比,玄武岩纖維具有良好的耐熱與耐化學腐蝕能力;與碳纖維相比,則具有原料取得容易、成本潛力較低等優勢。
Voltage Vessels創辦人兼執行長楊山姆(Sam Young)表示,玄武岩纖維用途廣泛,公司正向世界各地的製造商推廣這項材料,希望改善現有產品,應用範圍從無人機製造、基礎設施,到碼頭與運輸設備等領域。
楊山姆表示,美國的玄武岩纖維產業起步較慢,目前中國大陸、蒙古及烏茲別克等地,已經有採石場開採玄武岩並製成纖維。雖然美國目前也已出現相關生產設備與工廠,但整體產業仍處於發展階段。
玄武岩纖維近年也受到基礎建設產業關注。2025年的研究指出,玄武岩纖維增強聚合物(BFRP)具有低成本、良好耐久性及抗蠕變等優勢,目前正被研究應用於混凝土補強、橋梁、道路及其他基礎設施。由於BFRP不像鋼筋容易受到腐蝕,因此在海岸、港口、橋梁等高腐蝕環境中特別具有吸引力。
除了無人機之外,Voltage Vessels也已交付一艘約6公尺長、以玄武岩纖維複合材料製成的硬殼充氣艇(RHIB),供美國相關單位評估。據公司資料,緬因大學先進結構與複合材料中心也正在對Eclipse X9進行測試。結果顯示,該材料沿3D列印方向的拉伸強度約達108 MPa,高於另一種3D列印材料HDPro的49.2 MPa,約為後者的2.2倍。
楊山姆表示,Eclipse X9除了可以用於3D列印,也能搭配傳統模具製造。公司指出,這種材料製成的產品具有抗紫外線、不導電、非磁性及可回收等特性,尤其適合海洋及其他特殊環境。
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