北京冬残奥会火炬为何能耐1200度高温？上海研制团队揭秘

3月4日晚，北京2022年冬残奥会开幕，火炬传递及点火仪式再一次让上海研制的“飞扬”碳纤维外壳火炬成为万众瞩目的焦点。

碳纤维材料是指含碳量在90%以上的化学纤维材料，兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，是一种力学性能优异的新材料，但是，一般树脂和碳纤维复合材料只能经受200摄氏度左右的温度。而2022北京冬奥会的“飞扬”火炬的燃烧口在内壳和外壳之间，这要求碳纤维外壳必须能经受住800摄氏度以上的高温。上海研制人员是如何解决这一难题的？

3月4日下午，在上海市经信委、上海新材料产业基金联盟举办的“走进上海碳谷绿湾特色产业园，对话产融合作发展”沙龙活动中，为“飞扬”火炬提供“神秘树脂”的库贝化学总经理刘章友，向与会者分享了冬奥火炬应用案例，以及聚硅氮烷项目未来发展规划与产品应用前景。

上海碳谷绿湾特色产业园外观。受访者 供图

刘章友透露，库贝化学是落户上海碳谷绿湾产业园的一家仅有14名员工的创业团队，一年前，团队在与上海碳纤维复合材料创新研究院孵化合作后，通过研究院的平台资源和技术支持，突破了技术壁垒，成功合成了“聚硅氮烷”，为彻底解决我国在耐特高温特种树脂领域的共性技术问题奠定了基础。

上海碳谷绿湾特色产业园内的上海碳纤维复合材料展示探索馆。澎湃新闻记者 俞凯 摄

机缘巧合，当时承担北京冬奥会火炬碳纤维外壳研制任务的上海石化正为找耐高温的树脂而发愁，经市经信委有关专家的引荐，找到了碳谷绿湾产业园内的库贝化学，园区与上海石化厂区仅仅一河之隔，“飞扬”火炬的瓶颈迎刃而解。

“飞扬”火炬碳纤维外壳1200度燃烧试验。澎湃新闻记者 俞凯 摄

“我们花费5年时间研发出的第三代聚硅氮烷树脂，最高能经受住1200摄氏度的高温，而氢气燃烧温度一般为800摄氏度，所以完全能胜任火炬碳纤维外壳材料的要求，并在2022北京冬奥飞扬火炬上得到成功创新运用。”刘章友说。

3月4日下午，库贝化学总经理刘章友揭秘北京冬残奥火炬耐高温树脂的秘诀。澎湃新闻记者 俞凯 摄

他进一步解释道，应用于2022北京冬奥会“飞扬”火炬的聚硅氮烷树脂，俗称高温不燃树脂，其主要特性是耐高温、抗腐蚀（耐盐雾2400小时）、耐生物吸附、耐水性（耐水煮240小时）、柔韧性好（反复弯折不开裂），可以应用于航空航天、汽车、船舶、潜航器、建筑外墙、户外玻璃、化工管道、高铁车厢、核电站等领域。

碳谷绿湾产业园规划面积8.58平方公里，2020年被市经信委列入全市重点发展的26个特色园区之一，图为园区方位图。受访者 供图

澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者从上海市经信委新材料处了解到，碳纤维材料耐高温居所有化纤之首，是制造航天航空等高技术器材的优良材料。近年来，上海大力发展先进制造业，航空航天、新能源汽车、高端装备等领域对于碳纤维材料的需求巨大，亟需发展本地碳纤维产业，提供战略材料支撑。

基于这一考虑，位于金山的碳谷绿湾产业园规划面积8.58平方公里，2020年被市经信委列入全市重点发展的26个特色园区之一，目前已集聚德国BASF、美国Huntsman、瑞士Clariant、日本三井化学、花王、东邦化学、立邦、香港紫荆花等40多家世界五百强、大型国企和行业龙头企业落户，形成了环保涂料、高分子材料等四大产业集群，目标是到2025年，园区规模产值可望达到500亿元。