本文摘自人民资讯，原文链接：https://mini.eastday.com/mobile/220202162231404251472.html，侵删。
本文转自：北晚新视觉
以祥云纹样打底，自下而上从祥云纹样逐渐过渡到剪纸风格的雪花图案，旋转上升，如丝带飘舞，最后在顶端化身为飞扬的火焰……今天上午，北京冬奥会火炬接力在奥林匹克森林公园启动，更多人得以近距离感受到“飞扬”火炬的魅力。
不仅外形极具动感和活力，“飞扬”火炬的外壳与内核，背后更是浸润着不断创新、追求卓越的精神，透射出科技之光。其外壳可耐800℃氢气火焰烧灼，可抗极寒天气冰冻，能经受冰与火的考验。其内核狭小空间里装载一套储氢罐及燃烧器，保证火焰饱满耀眼，可抵御10级大风和暴雨。
新华社资料图
作为会徽和吉祥物以外最重要的冬奥会要素，冬奥火炬的设计和制造被北京冬奥组委列为展现科技冬奥的重点内容。2020年4月，北京冬奥组委面向全社会公开征集火炬外观设计方案，碳纤维材料成为制造火炬的首选材料。碳纤维的质量只有钢的1/4左右，但强度却是钢的7至9倍，用碳纤维做奥运会火炬，更轻、更坚固。
协同创新的攻坚战，始终围绕冬奥火炬全面展开，在3个月内逐一攻克多项技术难题，形成了从碳纤维生产、复合材料制备到产品终端应用的一站式解决方案，解决了碳纤维复合材料耐高温、耐燃烧以及采用氢气为燃料这两大难题。
攻克三大难点
碳纤维是一种力学性能优异的新材料，被誉为“黑黄金”、21世纪新材料之王。从2008年开始，中国石化旗下上海石化就开展碳纤维技术攻关，形成从原丝、预氧化、碳纤维到复合材料产业链的创新能力，拥有自主知识产权成套技术。制造碳纤维火炬的重大使命，就落到了上海石化肩上。
■火炬外壳的不规则性，是火炬制造中的第一大难点。攻关团队决定采用三维立体编织，这是一项高科技。每束碳纤维，由1.2万根碳纤维丝组成。三维编织，就是从三个维度，直接将碳纤维编织成火炬形状，再用特殊树脂成型。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，整个造型浑然一体。
■让火炬能够经受800℃高温炙烤，是火炬制造中的第二大难点。碳纤维材料很柔软，只有与树脂材料进行复合后，才能坚如钢铁。碳纤维能够耐火，但是绝大多数的树脂材料是经受不住火焰炙烤的，温度达到500℃，就会化为灰烬。更何况，火炬的氢气火焰出口温度接近800℃。
正在一筹莫展之际，上海金山区一家小微企业说，他们研发了一种树脂，能耐火。这种作为第三代树脂材料的聚硅氮烷树脂，兼具有机物附着力强大及无机物耐高温的特点，并且集耐腐蚀、耐磨损和防污防水优点于一身。但在多次燃烧试验中发现火炬有起泡、开裂等现象。经过不断优化工艺，最终难题解决。
■如何安置火炬的燃烧系统，则是火炬制造的第三大难点。火炬由外飘带和内飘带组成，外形好看，但内部空间狭小。要把一个储氢罐和一整套燃烧器安置在火炬里面，那么，这个储氢罐就必须做得越小越好，但又必须保证火炬长时间的燃烧。这是一对绕不过去的矛盾。
航天科技团队经过无数次反复研究试验，终于找到了解决方案。他们将储氢罐做小，并加大储存压力，以增加氢气容量。同时，配套微型的减压阀，在使用时打开减压阀，将420公斤压力降到一公斤。“迷你型”的燃烧系统，蕴含了航天科技人的智慧。
（原标题：协同创新攻坚 攻克三大难点 “飞扬”火炬闪耀中国科技之光）
来源：北京晚报 记者 孙杰 通讯员 胡拥军
流程编辑：u027
相关阅读 >>
这条推特价值200亿美元！马斯克发推问粉丝：我该卖掉10%的特斯拉股票吗？
更多相关阅读请进入《新闻资讯》频道 >>
