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計正式對外發布。北京冬奧會火炬外殼由碳纖維及其復合材料制造而成，呈現出了“輕、固、美”的特點，解決了碳纖維復合材料在極端條件下的應用瓶頸，實現了火炬外殼在高于800℃的氫氣燃燒環境中正常使用，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，使火炬質輕、剛度好，完美替代了傳統金屬材料。

但碳纖維要與樹脂復合做成復合材料，才能做出火炬的形狀。復合材料一般都不耐火不耐高溫，為實現這一目標，研發團隊在選材、工藝流程上攻克一個又一個難關。

碳纖維火炬主要有4 點創新：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，它能夠編織出各種形狀，滿足設計師的尺寸要求。這是碳纖維成型的一個技術突破。第二是模具設計。為了解決不同曲面成型的要求，成型模具的設計要用到組合型模具，以及各種特殊設計的模具。第三是選用一種非常特殊的樹脂，可以耐高溫。最后的創新法是為其專門開發的樹脂成型技術。傳統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。