让“黑黄金”碳纤维变身冬奥火炬，背后是上海石化的央企担当，是心怀“国之大者”，不断创新、追求卓越的一曲长歌。
点亮冬奥当仁不让
那是2018年的一天，上海石化迎来一个特殊的访问团，其中有一些体育界人士。当时，上海石化副总经理、碳纤维专家黄翔宇向访问团介绍公司情况时，特别提到了碳纤维。这种材料对于体育界人士而言，并不陌生，在体育训练器械上碳纤维已广泛应用，如高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、撑杆跳的撑杆、自行车等等。
其间，黄翔宇无意间说了一句“碳纤维也能做奥运火炬，而且更轻、更牢固”。也许，就是当时这么不经意的一句话为后来的故事埋下了伏笔。
两年后，当北京冬奥组委向全社会征集火炬的外观设计方案，他们第一时间想到了上海石化的碳纤维技术。这是一项只许成功不能失败的重任。当意见征询时，身为中央企业的上海石化，没有片刻犹豫：即使时间再紧，我们不仅行，而且一定要干好，能干好！
碳纤维应用到火炬外壳的研制，在奥运会历史上也是首次。“中国石化集团上下高度重视，党组领导多次作出指示：一定要造出一把高科技含量的冬奥火炬，展示中国石化科技创新实力，展现中国石化讲政治、顾大局、负责任的企业形象。”黄翔宇说。
将一根根碳纤维变成火炬外壳，并非一件易事。譬如，“飞扬”火炬不仅形状飘逸，还分为内飘带和外飘带。如何能使碳纤维火炬外壳接受异形挑战和高温考验，同时还要让火炬有充足的燃料空间？
一场协同攻关战悄然打响。三维编织、耐高温碳纤维复合材料研发、燃烧系统研发，经东华大学、云路复材、库贝化学以及航天科技、航天科工集团等多方协作，最终形成了从碳纤维生产、复合材料制备到产品终端应用的一站式解决方案。
例如，用碳纤维做火炬又轻又坚固，与以往的铝合金材质比，可保证火炬在冬季低温传递时有更好的手感。但碳纤维本身并不耐高温，更不耐火烧，面对这一问题，上海石化与中核集团核八所携手攻关，引入高性能树脂，与碳纤维一起做成碳纤维复合材料，最后通过工艺调整，把火炬上半段燃烧端在1000摄氏度以上的高温中进行特殊处理，有效解决了在高温制备过程中火炬外壳起泡、开裂等难题，实现了火炬在燃烧温度大于800摄氏度氢气燃烧环境下正常使用。
最终，一个可抗10级大风和暴雨、能在极寒天气中使用的轻量化、小型化碳纤维复合材料火炬呈现在世人面前。上海石化按期保质保量完成了1200支冬奥火炬、600支冬残奥会火炬的生产任务。
北京2022年冬奥会火炬“飞扬”
底气源自实力
从碳纤维到冬奥“飞扬”火炬，自然不易。然而，如果没有上海石化的碳纤维，可能就不会有冬奥“飞扬”的创意，没有对碳纤维技术的掌握，上海石化也不会有接到任务时的那份底气。
2007年，中国石化决策部署PAN（聚丙烯腈）基碳纤维的研发和产业化攻关，并把这项任务交予上海石化，一道看似难以逾越的大门被渐渐撞开。
上海石化碳纤维生产线
随后，上海石化与上海石油化工研究院、上海工程公司、复旦大学等数十家科研院所、高校、企业等一起协同攻关，将基础理论研究与工程化技术开发进行无缝对接。
2008年11月，建成中试装置。2009年3月，成功研制出12k（由1.2万根碳纤维丝组成，称为小丝束）原丝。试验成功后，上海石化便采用自行开发的国内独有的NASCN（硫氰酸钠）湿法工艺，以及具有自主知识产权的成套技术，着手进行3000吨/年原丝、1500吨/年碳纤维项目建设。2012年9月，项目一阶段工程建成投产，形成了500吨/年12k碳纤维的工业化生产能力。
值得一提的是，独特的NASCN湿法原丝工艺，使生产的碳纤维具有优异的表面结构和界面性能，可显著增强碳纤维与树脂的复合能力，提升碳纤维及其复合材料性能。
打造高端制造增长极
按照国家对新材料的战略需求和上海建设全球科技创新中心的要求，上海石化全力以赴做强碳纤维及其复合材料业务，除成功应用于冬奥火炬碳纤维外壳外，高速地铁列车碳纤维车头罩、氢气瓶碳纤维缠绕等高科技领域也闪耀着上海石化的身影。
作为上海市重大工程项目的上海石化“2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年48k大丝束碳纤维”项目正在加紧建设，计划到2022年底，建成3条大丝束碳纤维生产线，年产能6000吨；至2024年全部完成，年产能1.2万吨。
截至目前，上海石化申请碳纤维相关专利274项、授权165项，碳纤维相关专利申请数排名全国第一、全球第三，是国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维技术的企业。
上海石化全力以赴做强碳纤维及其复合材料业务
鲁ICP备2021047099号