讓“黑黃金”碳纖維變身冬奧火炬，背后是上海石化的央企擔(dān)當(dāng)，是心懷“國(guó)之大者”，不斷創(chuàng)新、追求卓越的一曲長(zhǎng)歌。

　　點(diǎn)亮冬奧當(dāng)仁不讓

　　那是2018年的一天，上海石化迎來一個(gè)特殊的訪問團(tuán)，其中有一些體育界人士。當(dāng)時(shí)，上海石化副總經(jīng)理、碳纖維專家黃翔宇向訪問團(tuán)介紹公司情況時(shí)，特別提到了碳纖維。這種材料對(duì)于體育界人士而言，并不陌生，在體育訓(xùn)練器械上碳纖維已廣泛應(yīng)用，如高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、撐桿跳的撐桿、自行車等等。

　　其間，黃翔宇無意間說了一句“碳纖維也能做奧運(yùn)火炬，而且更輕、更牢固”。也許，就是當(dāng)時(shí)這么不經(jīng)意的一句話為后來的故事埋下了伏筆。

　　兩年后，當(dāng)北京冬奧組委向全社會(huì)征集火炬的外觀設(shè)計(jì)方案，他們第一時(shí)間想到了上海石化的碳纖維技術(shù)。這是一項(xiàng)只許成功不能失敗的重任。當(dāng)意見征詢時(shí)，身為中央企業(yè)的上海石化，沒有片刻猶豫：即使時(shí)間再緊，我們不僅行，而且一定要干好，能干好！

　　碳纖維應(yīng)用到火炬外殼的研制，在奧運(yùn)會(huì)歷史上也是首次。“中國(guó)石化集團(tuán)上下高度重視，黨組領(lǐng)導(dǎo)多次作出指示：一定要造出一把高科技含量的冬奧火炬，展示中國(guó)石化科技創(chuàng)新實(shí)力，展現(xiàn)中國(guó)石化講政治、顧大局、負(fù)責(zé)任的企業(yè)形象。”黃翔宇說。

　　將一根根碳纖維變成火炬外殼，并非一件易事。譬如，“飛揚(yáng)”火炬不僅形狀飄逸，還分為內(nèi)飄帶和外飄帶。如何能使碳纖維火炬外殼接受異形挑戰(zhàn)和高溫考驗(yàn)，同時(shí)還要讓火炬有充足的燃料空間？

　　一場(chǎng)協(xié)同攻關(guān)戰(zhàn)悄然打響。三維編織、耐高溫碳纖維復(fù)合材料研發(fā)、燃燒系統(tǒng)研發(fā)，經(jīng)東華大學(xué)、云路復(fù)材、庫(kù)貝化學(xué)以及航天科技、航天科工集團(tuán)等多方協(xié)作，最終形成了從碳纖維生產(chǎn)、復(fù)合材料制備到產(chǎn)品終端應(yīng)用的一站式解決方案。

　　例如，用碳纖維做火炬又輕又堅(jiān)固，與以往的鋁合金材質(zhì)比，可保證火炬在冬季低溫傳遞時(shí)有更好的手感。但碳纖維本身并不耐高溫，更不耐火燒，面對(duì)這一問題，上海石化與中核集團(tuán)核八所攜手攻關(guān)，引入高性能樹脂，與碳纖維一起做成碳纖維復(fù)合材料，最后通過工藝調(diào)整，把火炬上半段燃燒端在1000攝氏度以上的高溫中進(jìn)行特殊處理，有效解決了在高溫制備過程中火炬外殼起泡、開裂等難題，實(shí)現(xiàn)了火炬在燃燒溫度大于800攝氏度氫氣燃燒環(huán)境下正常使用。

　　最終，一個(gè)可抗10級(jí)大風(fēng)和暴雨、能在極寒天氣中使用的輕量化、小型化碳纖維復(fù)合材料火炬呈現(xiàn)在世人面前。上海石化按期保質(zhì)保量完成了1200支冬奧火炬、600支冬殘奧會(huì)火炬的生產(chǎn)任務(wù)。
 

北京2022年冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”

　　底氣源自實(shí)力

　　從碳纖維到冬奧“飛揚(yáng)”火炬，自然不易。然而，如果沒有上海石化的碳纖維，可能就不會(huì)有冬奧“飛揚(yáng)”的創(chuàng)意，沒有對(duì)碳纖維技術(shù)的掌握，上海石化也不會(huì)有接到任務(wù)時(shí)的那份底氣。

　　2007年，中國(guó)石化決策部署PAN（聚丙烯腈）基碳纖維的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，并把這項(xiàng)任務(wù)交予上海石化，一道看似難以逾越的大門被漸漸撞開。
 

 上海石化碳纖維生產(chǎn)線

　　隨后，上海石化與上海石油化工研究院、上海工程公司、復(fù)旦大學(xué)等數(shù)十家科研院所、高校、企業(yè)等一起協(xié)同攻關(guān)，將基礎(chǔ)理論研究與工程化技術(shù)開發(fā)進(jìn)行無縫對(duì)接。

　　2008年11月，建成中試裝置。2009年3月，成功研制出12k（由1.2萬根碳纖維絲組成，稱為小絲束）原絲。試驗(yàn)成功后，上海石化便采用自行開發(fā)的國(guó)內(nèi)獨(dú)有的NASCN（硫氰酸鈉）濕法工藝，以及具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)，著手進(jìn)行3000噸/年原絲、1500噸/年碳纖維項(xiàng)目建設(shè)。2012年9月，項(xiàng)目一階段工程建成投產(chǎn)，形成了500噸/年12k碳纖維的工業(yè)化生產(chǎn)能力。

　　值得一提的是，獨(dú)特的NASCN濕法原絲工藝，使生產(chǎn)的碳纖維具有優(yōu)異的表面結(jié)構(gòu)和界面性能，可顯著增強(qiáng)碳纖維與樹脂的復(fù)合能力，提升碳纖維及其復(fù)合材料性能。

　　打造高端制造增長(zhǎng)極

　　按照國(guó)家對(duì)新材料的戰(zhàn)略需求和上海建設(shè)全球科技創(chuàng)新中心的要求，上海石化全力以赴做強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料業(yè)務(wù)，除成功應(yīng)用于冬奧火炬碳纖維外殼外，高速地鐵列車碳纖維車頭罩、氫氣瓶碳纖維纏繞等高科技領(lǐng)域也閃耀著上海石化的身影。

　　作為上海市重大工程項(xiàng)目的上海石化“2.4萬噸/年原絲、1.2萬噸/年48k大絲束碳纖維”項(xiàng)目正在加緊建設(shè)，計(jì)劃到2022年底，建成3條大絲束碳纖維生產(chǎn)線，年產(chǎn)能6000噸；至2024年全部完成，年產(chǎn)能1.2萬噸。

       截至目前，上海石化申請(qǐng)?zhí)祭w維相關(guān)專利274項(xiàng)、授權(quán)165項(xiàng)，碳纖維相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)排名全國(guó)第一、全球第三，是國(guó)內(nèi)第一家、全球第四家掌握大絲束碳纖維技術(shù)的企業(yè)。

 上海石化全力以赴做強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料業(yè)務(wù)