碳纖維專家破解冬奧火炬外殼諸多難題

2月4日，在北京冬奧會倒計時一周年活動上，北京2022年冬奧會、冬殘奧會火炬外觀設(shè)計正式對外發(fā)布。北京冬奧會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，解決了碳纖維復(fù)合材料在極端條件下的應(yīng)用瓶頸，實現(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℃高溫制備過程中起泡、開裂等難題。

碳纖維專家、中國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，包括奧運會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，為實現(xiàn)這一目標(biāo)，研發(fā)團隊在選材、工藝流程上攻克一個又一個難關(guān)。

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