碳纖維專家破解冬奧火炬外殼諸多難題

2月4日，在北京冬奧會(huì)倒計(jì)時(shí)一周年活動(dòng)上，北京2022年冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)火炬外觀設(shè)計(jì)正式對(duì)外發(fā)布。北京冬奧會(huì)火炬外殼由碳纖維及其復(fù)合材料制造而成，呈現(xiàn)出了“輕、固、美”的特點(diǎn)，解決了碳纖維復(fù)合材料在極端條件下的應(yīng)用瓶頸，實(shí)現(xiàn)了火炬外殼在高于800℃的氫氣燃燒環(huán)境中正常使用，破解了火炬外殼在1000℃高溫制備過(guò)程中起泡、開(kāi)裂等難題。

碳纖維專家、中國(guó)石化上海石化股份公司副總經(jīng)理黃翔宇介紹道，以往的冬奧火炬，包括奧運(yùn)會(huì)的火炬都是金屬材料，此次使用碳纖維，使火炬質(zhì)輕、剛度好，完美替代了傳統(tǒng)金屬材料。

但碳纖維要與樹(shù)脂復(fù)合做成復(fù)合材料，才能做出火炬的形狀。復(fù)合材料一般都不耐火不耐高溫，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在選材、工藝流程上攻克一個(gè)又一個(gè)難關(guān)。

碳纖維火炬主要有4 點(diǎn)創(chuàng)新：第一是采用三維編織的方法。三維編織是目前最先進(jìn)的技術(shù)，它能夠編織出各種形狀，滿足設(shè)計(jì)師的尺寸要求。這是碳纖維成型的一個(gè)技術(shù)突破。第二是模具設(shè)計(jì)。為了解決不同曲面成型的要求，成型模具的設(shè)計(jì)要用到組合型模具，以及各種特殊設(shè)計(jì)的模具。第三是選用一種非常特殊的樹(shù)脂，可以耐高溫。最后的創(chuàng)新法是為其專門(mén)開(kāi)發(fā)的樹(shù)脂成型技術(shù)。傳統(tǒng)的固化方法無(wú)法解決，需要一步一步通過(guò)特殊手段讓這種特殊樹(shù)脂做成的火炬頭耐火耐高溫。