泛銳熠輝為北京冬奧會(huì)火炬“瘦身” 比之前重量輕了一半

2月4日晚，舉世矚目的北京冬奧會(huì)在國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”盛大開(kāi)幕。經(jīng)過(guò)約1200名火炬手傳遞的北京冬奧會(huì)火炬，點(diǎn)燃國(guó)家體育場(chǎng)主火炬塔。

與往屆奧運(yùn)會(huì)大量使用液化天然氣或丙烷等氣體作為火炬燃料有所不同，為了突出綠色環(huán)保的主題，北京冬奧會(huì)使用氫能作為火炬燃料。

也因此，本屆冬奧會(huì)火炬采用的是耐高溫復(fù)合材料。而其背后，有一家河南本土企業(yè)的技術(shù)支持。

為何本次奧運(yùn)會(huì)的火炬需要耐高溫復(fù)合材料?

北京冬奧會(huì)的火炬采用了碳纖維復(fù)合材料，其中火炬外殼碳纖維及其復(fù)合材料高溫部件，就是由河南本土企業(yè)鞏義市泛銳熠輝復(fù)合材料有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“泛銳熠輝”)配套提供的。

頂端新聞·河南商報(bào)記者了解到，與往屆奧運(yùn)會(huì)大量使用液化天然氣或丙烷等氣體作為火炬燃料有所不同，為了突出綠色環(huán)保的主題，此次北京冬奧會(huì)使用氫能作為火炬燃料，體現(xiàn)綠色、低碳、可持續(xù)原則。

“氫氣的燃燒溫度較高，需要火炬受熱部分長(zhǎng)時(shí)間承受超過(guò)800℃高溫，并保持火炬外皮不脫落、不掉色。”泛銳熠輝該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人吳恒博士告訴頂端新聞·河南商報(bào)記者，常規(guī)的合金材料難以實(shí)現(xiàn)這樣的特性。

吳恒介紹，他們采用了自研的碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“碳陶”)，突破了碳纖維復(fù)合材料在極端條件下的應(yīng)用瓶頸，實(shí)現(xiàn)了火炬外殼在高于800℃的氫氣燃燒環(huán)境中正常使用，而且破解了火炬外殼在1000℃高溫制備過(guò)程中起泡、開(kāi)裂等難題。

“9月23日，樣件一次性通過(guò)了試驗(yàn)驗(yàn)收。”吳恒介紹，而后他們又進(jìn)入緊張的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在短短的兩個(gè)月交貨周期內(nèi)順利完成了任務(wù)。

為了確?；鹁娴目煽啃?，相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)樣件進(jìn)行了跑步試驗(yàn)、防風(fēng)試驗(yàn)、水下試驗(yàn)等一系列試驗(yàn)。

這種高科技材料是怎樣做成的?還可以應(yīng)用在哪里?

不僅耐高溫，碳陶材料還具備輕量化的特點(diǎn)。

“我們?yōu)榛鹁媾涮椎哪透邷夭牧喜考H重約200克。”因?yàn)榛鹁娌捎昧诵滦蛷?fù)合材料，整體重量比此前東京奧運(yùn)會(huì)的火炬重量減輕了一半。

頂端新聞·河南商報(bào)記者了解到，其實(shí)碳陶的制作過(guò)程與燒制瓷器還頗有相似之處。

“我們需要先把碳纖維骨架在陶瓷漿料中浸漬，然后進(jìn)行燒制。”吳恒介紹，為了防止材料產(chǎn)生空隙，這個(gè)過(guò)程要不斷重復(fù)。

其實(shí)，這種碳陶產(chǎn)品主要應(yīng)用在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)流管以及整體燃燒室、彈翼、進(jìn)氣道、襟翼、沖刷板等領(lǐng)域。

“一個(gè)小小的火炬，包含很多先進(jìn)的技術(shù)，也可以說(shuō)是我國(guó)尖端航天科技技術(shù)結(jié)晶。”吳恒說(shuō)，例如火炬內(nèi)的高壓氫燃料儲(chǔ)存罐就是未來(lái)要應(yīng)用到氫燃料清潔能源火箭上的技術(shù)雛形。(頂端新聞·河南商報(bào)記者郭丁然)

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