人造絲完勝鋼鐵，國輻中心揭開高強度纖維的關鍵微結構面紗

蔡英文總統在就職演說中宣示，國家六大核心戰略產業其中兩項:「建構足以確保關鍵物資供應的民生及戰備產業」與「發展軍民整合的國防及戰略產業」。國家同步輻射研究中心(國輻中心)在科技部指導下，配合上述政策，攜手遠東新世紀股份有限公司，積極開發新型高強度纖維，可廣泛應用於輪胎、車體、輕航器、大型機具吊掛繩索和海底電纜繩等，以取代傳統質量重的金屬材料，可望成為民生與戰備產業最具潛力的新材料。

高強度纖維已被廣泛應用在日常生活中，除了耳熟能詳的碳纖維之外，「芳香族聚醯胺類纖維」因性能優異與形式多樣，成為目前應用最廣、產量最大的高強度、耐燃和抗腐蝕纖維，在國防、航太、汽車以及能源材料等領域，具有不可取代的地位。芳香族聚醯胺類纖維的市場需求旺盛，全球芳香族聚醯胺類纖維的年產量近10萬公噸，而目前只有美國、日本、俄羅斯和韓國等少數國家，實現工業化量產，其中又以美國和日本為最大宗，占90%。

芳香族聚醯胺類纖維最早是由美國杜邦公司所發展，目前世界首屈一指的商品「克維拉纖維(Kevlar)」，便是由杜邦出產，它的強度比鋼鐵高5倍，而密度僅為鋼鐵的1/5，輕量防彈衣便是使用克維拉纖維所製成。國輻中心協助遠東新世紀股份有限公司開發的新型「聚醯胺類纖維材料」，因具有高強度、質輕、耐高溫且耐化學侵蝕的優越性能，極具產業競爭力，相信不久之後，民眾就能夠享受這項最新的科技。

國輻中心莊偉綜副研究員表示，人造纖維的製程，須經歷複雜且多道的延伸和退火加工程序，才有機會達到高強度的性能，過去傳統的做法皆以最終端樣品來進行測試與分析，無法釐清每一段製程對纖維物理特性的影響，不僅耗時，最終陷入瞎子摸象的製程調整。

因此，國輻中心特別為業界量身客製設計一「微型紡絲機」於同步輻射X光實驗站，以模擬實際製程狀況，並透過「臺灣光子源」(Taiwan Photon Source)高亮度X光的特性作為一雙銳利的眼睛，可即時監控從纖維成形到每一段加工過程中微結構的動態變化，其包含高分子鏈的順向度、結晶度、晶區排列等重要微結構資訊。可直接協助產業界發現關鍵問題，進而調控紡絲最佳化的製程參數，以優化纖維性能的各項指標，並大幅縮短產品的開發時程，並且強化其製程穩定性。

國輻中心執行科技部政策，除了致力建構頂尖的科研平台之外，亦積極推動科研成果與台灣產業的深度鏈結。不僅幫助產業界提高產值並帶動產業創新升級，同時也呼應國家六大核心戰略產業的發展政策，面對未來的全球秩序變化，把重要的產業鏈留在國內，維持一定的自給率，並且強化國防及戰略產業，更進一步推動航太產業的發展。