冬奥火炬里的“黑科技”:“飞扬”披上碳纤维“外衣”

央广网上海1月7日消息(记者魏然 郭臻)据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》消息,2021年奥运会上的祥云火炬因为造型独特优美,给人们留下美好的记忆。而即将到来的冬奥会上的火炬,也有一个响亮的名字——“飞扬”。

2021年2月4日,在冬奥会倒计时一周年的活动上,“飞扬”初揭面纱,犹如丝带飘扬的外形也获得众人赞叹。在独特造型下,“飞扬”还蕴含着不少“黑科技”,不仅耐火抗高温,可抗10级大风和暴雨,还能在极寒天气中使用,安全可靠性极高。这背后的奥秘,就藏在一种新型材料里。

元旦刚过,在上海石化厂区,工人们正忙着组装冬奥会火炬。按计划,1200支火炬必须在1月中旬前运往北京。这款名为“飞扬”的奥运火炬,整体造型旋转上升,有如丝带飘舞,火炬顶端造型为飞扬的火焰。与2021年北京奥运的祥云火炬不同,这一次研发团队并没有选择铝合金材料,而是将目光投向另一种更具科技含量的新材料——碳纤维。碳纤维的质量只有钢的1/4左右 但是强度却是钢的7到9倍,被誉为“黑黄金”、21世纪“新材料之王”。

中国石化上海石化公司副总经理黄翔宇介绍道:“冬奥组委第一个给它的评价就是‘轻’,而且很牢固,随便怎么摔也摔不坏。另外,冬季火炬传递的时候天气很冷,传统的金属材料手感不太好,复合材料可以解决这个问题,避免冰凉的感觉。”

用碳纤维结合树脂形成的复合材料来做奥运火炬,堪称世界首创。工作人员在火炬外壳研制上就花了整整三个月时间,逐一攻克多项技术难题。由石油产品加工成的碳纤维丝束,经过三维立体编织,最终织成的火炬外壳,看不出任何接缝与孔隙。而这款火炬还用环保的氢气作燃料,在大于800度的氢气燃烧环境中火炬仍能正常使用。

中国石化上海石化创新研究院总经理林生兵表示,碳纤维丝束的编织就类似于织毛衣,只不过它是分了三个不同的经向来进行编织,编织完以后,就拿到下游厂家进行镭雕、上色、喷高温漆,最后才能形成靓丽的火炬的外壳。

在材料科技领域,碳纤维的应用前景无限广阔。经过长期研发攻关,上海石化在国内率先突破,也成为国内首家、全球第四家掌握碳纤维大丝束产业化技术的企业。

“大飞机将来都要用碳纤维复合材料了,光伏的热场材料、海上风电的风电叶片也是用碳纤维做的,我们中国现在碳纤维和碳纤维复合材料的产业发展非常快。将来,我们还在研究火炬之后,这个材料可以用在其他更有用的地方。”中国石化上海石化公司副总经理黄翔宇告诉记者。

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