比鋼輕·摔不壞·不怕燒·無接縫

趙逸赫　王默玲　朱翃

距離北京冬奧會開幕的日子越來越近了！在上海石化廠區(qū)的車間內(nèi)，工作人員們正忙著組裝北京冬奧會和冬殘奧會火炬“飛揚(yáng)”。按計劃，1200支火炬必須在1月中旬前運(yùn)往北京。

2021年2月4日，在北京冬奧會開幕倒計時一周年活動上，火炬“飛揚(yáng)”揭開面紗。從表面看，火炬“飛揚(yáng)”外形極具動感和活力。在設(shè)計上，為了襯托北京即將成為奧運(yùn)歷史上首座“雙奧之城”，“飛揚(yáng)”的外觀與北京2008年奧運(yùn)會開幕式主火炬塔形態(tài)相呼應(yīng)。它以祥云紋樣“打底”，自下而上，從祥云紋逐漸過渡到雪花圖案，最后在頂端化身為飛揚(yáng)的火焰。

不僅有漂亮的外觀，“飛揚(yáng)”的外殼也蘊(yùn)含著“黑科技”。中國石化上海石化公司副總經(jīng)理黃翔宇表示，火炬的點(diǎn)火系統(tǒng)全部包在外殼里面，從外面是看不到的?；鹁娴耐鈿げ捎昧颂祭w維材料，手感非常輕。

中國石化上海石化創(chuàng)新研究院總經(jīng)理林生兵表示，碳纖維的質(zhì)量只有鋼的1/4左右，但是強(qiáng)度是鋼的7至9倍。這次，研發(fā)團(tuán)隊用碳纖維與樹脂形成的復(fù)合材料來做奧運(yùn)火炬，堪稱世界首創(chuàng)。

“冬奧組委給它的第一個評價就是輕，而且很牢固，隨便怎么摔也摔不壞。另外一個就是，冬季火炬?zhèn)鬟f的時候天氣很冷，傳統(tǒng)金屬材料的話手感不太好，復(fù)合材料可以解決這個問題，避免這種很冰涼的感覺?！秉S翔宇說。

由于北京冬奧會火炬接力將在冬季低溫環(huán)境中進(jìn)行，“飛揚(yáng)”采用氫作燃料，除了氫具有環(huán)保的特點(diǎn)，還因為氫燃料的特性保證了火炬能在極寒天氣中使用。但氫氣作燃料，燃燒溫度就會高于800℃。因此，“飛揚(yáng)”火炬外殼的研制，花了整整3個月時間，攻克了多項技術(shù)難題。

黃翔宇說：“火炬的火是從里面燒出來的，一般的復(fù)合材料都不能在火里燒，要到500℃，在火里再一燒就沒了。正好上海金山區(qū)有一家企業(yè)研發(fā)了一種樹脂，這個樹脂是耐火的，經(jīng)過我們測試分析。最后通過工藝調(diào)整，它達(dá)到了既能夠耐溫又能夠耐火的要求，800℃、900℃都可以?！?/p>

負(fù)責(zé)生產(chǎn)樹脂的企業(yè)負(fù)責(zé)人劉章友表示，作為第三代樹脂材料的聚硅氮烷樹脂，兼具有機(jī)物附著力強(qiáng)大與無機(jī)物耐高溫的特點(diǎn)，同時集耐腐蝕、磨損和防污防水、超薄膜等優(yōu)勢于一身，恰好能解決火炬所需的各種要求。

生產(chǎn)車間里，由石油產(chǎn)品加工成的這一條條黑色絲束，每一束都包含著12000根碳纖維絲，再經(jīng)過三維立體編織，最終做成的火炬外殼，看不出任何接縫與孔隙，整個造型渾然一體。

“有點(diǎn)像我們織毛衣一樣，只不過它是分了三個不同的經(jīng)向來進(jìn)行編織，下一步就是我們拿到下游廠家進(jìn)行鐳雕、上色、噴高溫漆，最后才有這樣一個亮麗的火炬外殼。”林生兵說。