采用碳纖維外殼的2022年北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)火炬由上海石化研發(fā)和量產(chǎn)。本文圖片均為 上海石化 供圖
在上海石化先進(jìn)材料創(chuàng)新研究院總經(jīng)理林生兵的辦公室內(nèi)，有一個(gè)“飛揚(yáng)”火炬，奪人眼球。
“它是用我們上海石化的碳纖維制造的，碳纖維的質(zhì)量只有鋼的四分之一，但強(qiáng)度是鋼的七到九倍?！绷稚f，參與2022年北京冬奧會(huì)火炬的研發(fā)和量產(chǎn)，對(duì)上海石化意義非凡，說明碳纖維有著廣闊的應(yīng)用市場。
林生兵（右）在組裝火炬。
上下求索，研制“外殼”
上海石化先進(jìn)材料創(chuàng)新研究院（以下簡稱“創(chuàng)新研究院”）成立于2020年，工作核心是碳纖維，畢業(yè)于南京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院復(fù)合材料專業(yè)的林生兵成為首任總經(jīng)理。
2020年6月，一則上級(jí)通知突然降臨：應(yīng)冬奧組委要求，為火炬“飛揚(yáng)”研制碳纖維外殼。
北京夏奧會(huì)火炬“祥云”最上端燃燒部分采用鋁合金材料，而冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”外殼采用碳纖維，這要求碳纖維外殼能經(jīng)受住800攝氏度以上的高溫，而一般樹脂和碳纖維復(fù)合材料只能經(jīng)受200攝氏度左右的溫度。
這時(shí)，有人想起金山有家民企有耐高溫的第三代聚硅氮烷樹脂能滿足需求，眾人喜出望外。
林生兵
“祥云”火炬結(jié)構(gòu)簡單，而“飛揚(yáng)”旋轉(zhuǎn)上升如絲帶飄舞的造型怎么做？幾經(jīng)周折，他們找到東華大學(xué)三維編織團(tuán)隊(duì)。200多錠碳纖維從經(jīng)向、緯向、法向三個(gè)維度像編織羊毛衫一樣，解決了造型問題。
2020年10月初，林生兵帶上2支“飛揚(yáng)”外殼，興沖沖進(jìn)京“趕考”，萬萬沒想到，點(diǎn)火后一分鐘不到，火炬竟出現(xiàn)兩個(gè)火焰點(diǎn)，外殼還躥起一股小火苗，且有起泡、開裂現(xiàn)象。
林生兵及其團(tuán)隊(duì)在工作中。
經(jīng)綜合分析，外殼成型溫度不到位，且速度過快產(chǎn)生熱脹冷縮。于是，他們?cè)凇榜R弗爐”中燒制時(shí)先慢慢升溫，再慢慢冷卻，燒制時(shí)間由原來半天延長至一天。
2021年春節(jié)后再次進(jìn)京，林生兵終于完成使命，成功解決了碳纖維復(fù)合材料耐燃燒、耐高溫的重大難題。
左右牽線，總裝“飛揚(yáng)”
2021年3月，“飛揚(yáng)”火炬的量產(chǎn)任務(wù)不出意外落在上海石化身上。
研制火炬外殼很難，而“跨界”生產(chǎn)火炬也絕非易事，尤其是里面的減壓閥、儲(chǔ)氫氣瓶屬世界難題，而“飛揚(yáng)”使用氫氣燃燒，需要在一虎口的距離，將壓力從420公斤力/平方厘米減至接近標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，且保持穩(wěn)定流量。
林生兵及其團(tuán)隊(duì)在工作中。
林生兵在公司組織的體檢中查出了問題，去醫(yī)院復(fù)查，情況不太好。2021年9月3日，林生兵接受手術(shù)，住院期間仍每天協(xié)調(diào)指揮。
終于，“飛揚(yáng)”火炬樣品通過冬奧組委檢測和第三方驗(yàn)收，專家評(píng)價(jià)“飛揚(yáng)”具備輕、固、美的特點(diǎn)。
2022年1月中旬，1200支冬奧火炬啟程運(yùn)往北京，林生兵將帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)繼續(xù)為冬奧火炬提供組裝和傳遞保障服務(wù)。
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