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揭秘“飞扬”
的“黑科技”诞生
这几天的朋友圈
有没有被冬奥火炬“飞扬”刷屏
这百年奥运历史上
从未有过的“微火”
定格了历史上的绝美瞬间
提起“飞扬”
小海妹有着满满的自豪感
因为它飘逸、精美的外壳
是由中国石化上海石化研发的
碳纤维复合材料制成的
在全球也是史无前例的
它的背后
是石化人
不断攻坚克难
突破自我的印记
极具动感与活力的它
不仅耐火抗高温
还能在极寒天气中使用
冰火交锋
尽情燃烧的“飞扬”
究竟有何“黑科技”？
下面
跟随小海妹一起康康
“飞扬”背后的奥秘吧~
协同创新共攻火炬
▲火炬主要分为3个部分：外飘带、内飘带和氢气燃烧装置
旋转上升，划出一道优美曲线
犹如丝带飘舞
最后化为顶端的熊熊火焰
“飞扬”火炬造型飘逸
其材料选择
给技术人员带来了不小的挑战
01
碳纤维复合材料兼具轻固美
如果将冬奥火炬外飘带
比作“钢筋混凝土”
那么碳纤维是“钢筋”
树脂则是“混凝土”
上海石化与核八所共同攻关
引入高性能树脂
与碳纤维一起做出了
耐高温碳纤维复合材料
与金属材质相比
重量减轻了30%左右
兼具轻、固、美的优点
02
分段制作兼具实用美观
冬奥会火炬外飘带有
“中部大两头小”特点
根据火炬外飘带耐燃烧及脱模的需求
攻关团队将火炬分为两段
上段燃烧段和下段普通段
上段采用陶瓷基复合材料
耐高温性能优异
可满足火炬在燃烧环境中使用
下段采用树脂基复合材料
力学强度高
可满足火炬的整体使用强度
上下段采用胶接的方式
形成火炬整体外飘带预制件
03
高温陶瓷化满足燃烧需求
火炬的火从内部燃烧而出
一般的复合材料都经受不住高温的考验
攻关团队通过工艺调整
将火炬上半段燃烧端
在摄氏度以上高温中进行陶瓷化
有效解决了在高温制备过程中
火炬外壳起泡、开裂等难题
达到了既能够耐温又能够耐火的要求
实现了火炬在燃烧温度下正常使用
04
三维编织工艺定制优美曲线
此次火炬采用了三维编织技术
是碳纤维成型的一个重要技术突破
多锭碳纤维
从经向、纬向、法向3个维度
像编织羊毛衫一样
成功塑造出如丝带飘舞的优美造型
而且织成的火炬外壳浑然一体
看不出丝毫接缝与孔隙
05
高温银漆喷涂满足燃烧需求
陶瓷化材料孔隙率高
不利于喷漆
攻关团队通过反复浸渍工艺
获得了高密度的预制件
通过对预制件表面精磨
采用抛及连接封孔技术等措施
获得了高质量的表面
采用薄喷高温银漆的方式
解决了燃烧过程中
表面易开裂、凸起、起泡等问题
满足了高温燃烧需求
06
自动化机器确保完美复刻
火炬制作采用
镭雕、自动喷漆技术
攻关团队根据外飘带表面的不规则变化
通过制定特殊的镭雕程序
有效保证了
火炬整体外观颜色的一致性和稳定性
07
传统工艺实现“丝滑”质感
火炬内飘带采用3d打印
本身材质的表面很粗糙
在制作上要去除这种“原汁原味”
攻关团队悉心钻研
决定采用传统手工工艺来进行打磨
用做工艺品的匠心
精准制作让实现量产化的完美“复刻”
最终呈现内飘带的“丝滑”质感
08
大有乾坤的燃烧装置
除了内外飘带
冬奥火炬的燃烧装置也非常给力
它解决了火焰颜色
与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等
多项技术难题
做到了安全可靠性高，可抗风10级
可在极寒天气中使用
减压比高达几百倍的同时
兼顾了轻量化、小型化的要求
09
严格检测让“飞扬”如期绽放
在“上岗”前
“飞扬”经过了风、雨、雪、极寒天气
以及交接、跌落等
一轮又一轮严格的检验检测
“飞扬”才能得到最终认可
10
氢气“染色”提升观看体验
北京冬奥会践行绿色办奥理念
火炬采用氢气作为燃料
实现了“零碳排放”
但氢气燃烧的火焰是接近透明的淡蓝色
在日光下很难被观察到
为提升观看体验
火炬研发团队在
内飘带格栅处涂了一层显色剂
当火焰流经显色剂时发生焰色反应
变为鲜艳明亮的金黄色
上演一场神奇的“染色”魔术
冰火相约激情飞扬
传递冰雪情怀照亮中国精神
在这场举世瞩目的盛会里
中国石化上海石化迎难而上
为火炬“飞扬”披上碳纤维“外衣”
把火炬量产当作光荣使命
通过发挥上下游产业链优势
按时、保质、保量
完成了冬奥火炬的量产任务
彰显央企的责任与担当
编辑：梁华丽
审核：王佳麟
终审：杨益
上观号作者：上海金山
