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2 月 4 日晚，在北京鸟巢体育场，当运动员手持“飞扬”火炬点燃主火炬，插上雪花火炬台，火炬上升至奥运主会场上空时，全世界为之沸腾。 世界上首次以碳纤维复合材料制成的冬奥会火炬“飞扬”成为世界瞩目的焦点。 据介绍，“飞扬”火炬穿着以碳纤维复合材料制成的“外衣”，它质量轻却坚不可摧，它耐火抗高温，可耐 900℃高温。 该项目负责人是我校校友林生兵，2001 年毕业于我校复合材料与工程专业，现任上海石化先进材料创新研究院总经理。

从 2020 年 6 月研制碳纤维火炬外壳开始，到2021 年 3 月承担冬奥火炬量产任务， 再到 2022 年 1月组装完成 1200 支冬奥火炬送抵北京， 直至 2 月 4日圆满完成点燃冬奥会主火炬任务，林生兵带领团队克服重重困难，不负重托，圆满完成了冬奥火炬外壳研发、火炬量产、现场检测服务等工作。

联合攻关，解决火炬研发系列技术难题

2020 年上海石化先进材料创新研究院成立，林生兵校友担任首位总经理。 2020 年 6 月，接到北京冬奥会“飞扬”火炬研发任务后，林生兵就带领团队马不停蹄开展火炬外壳研制工作。

“飞扬”火炬的外壳不仅要耐火抗高温，而且还要在极寒天气当中使用。 如何承受“冰”与“火”的双重考验？林生兵带领团队联合相关高校和科技企业开展技术攻关，他们将目光投向了碳纤维。 “1860 年，英国人在制造电灯灯丝时发明了碳纤维，它的力学性能十分优异，到了现代更被喻为‘黑黄金’‘21 世纪新材料之王’。 ” 林生兵说，“碳纤维的质量只有钢的 1/4 左右，但是强度是钢的 7-9 倍，用它作火炬外壳，既轻盈又坚固。 ”

与此同时，由于北京冬奥会火炬接力要在低温环境下进行，研发团队采用氢作燃料，保证清洁环保的同时，还能让火炬在极寒天气下使用，但是氢气作为燃料，其燃烧温度将高于 800℃，如何解决碳纤维复合材料承受超过 800℃的氢气火焰高温燃烧问题？ 林生兵带领团队花了整整 3 个月时间逐一攻克了多项技术难题。“火炬的火是从里面烧出来的，一般的复合材料都不能在火里烧， 要到 500℃的火里面一烧，它就没了。”最终，研发团队利用上海金山区一家企业研发出的一种耐火树脂进行工艺调整，使火烧焰达到既能够耐温又能够耐火的要求，800℃、900℃都可以承受。 用碳纤维和树脂研发的复合材料来做奥运火炬，这一科技成果堪称世界首创。

协同制造，保质保量完成火炬量产任务

2021 年 3 月，冬奥火炬“飞扬”进入量产阶段，上海石化牵头承担火炬“飞扬”的量产任务。 生产车间里，由石油产品加工的一条条黑色丝束，每一束都包含着 12000 根碳纤维丝，经过三维立体编织，最终织成的火炬外壳看不出任何接缝与孔隙，整个造型浑然一体。 紧接着，火炬将被送到下游厂家进行镭雕、上色和高温喷漆。 一个集“火炬外壳－内飘带－燃烧系统－火种灯－终端检测－交付产品”为一体的总流程，在上海、北京、江苏、广东、河北等五大基地迅速建立并快速运转起来。

11 人组成服务保障团队，13 人组成组装团队，林生兵是负责人。 他协调相关单位既要保证产品质量，又要确保量产进度。 最终“飞扬”火炬样品通过冬奥组委检测和第三方验收，专家评价“飞扬”具备“轻、固、美”的特点。

据悉， 在材料科技领域，碳纤维的应用有着无限广阔空间，但却有着森严的技术壁垒，此前只被日本、美国等少数发达国家掌握， 但经过长期研发攻关，上海石化成为国内首家、全球第四家掌握碳纤维产业化的企业。

保驾护航，出征北京完成火炬保障使命

在北京 2022 年冬奥会开幕倒计时 8 天之际，1200 支冬奥会碳纤维火炬“飞扬”正式交付北京冬奥组委。 此前，2022 年 1 月，林生兵就带领他的服务保障团队和火炬组装团队出征北京，开展冬奥火炬氢气充装、质量检测及部件组装工作，并为火炬传递提供现场服务保障。

“飞扬”火炬采用氢气作为燃料，小小的螺丝壳道场里要装载储氢罐、燃烧器和点火装置，团队用了不到 4 天的时间，完成了火炬燃烧系统的组装工作。“检查和检漏是我们最主要的工序，所有的燃烧系统组装完成后，我们对每支火炬进行点火 10 秒，以确认氢气没有泄漏。 ”林生兵谈道，氢气燃烧没有颜色，为了能让火炬在传递过程中更有显色度，研发和生产团队还在火炬上涂上特制的显色剂， 每一棒火炬传递完，保障队员还要大约花费两分钟的时间对燃烧系统进行拆卸和回收，“既是为了安全，同时也考虑二次使用的需要，然后把那支火炬加上内飘带组装好，还给火炬手，作为永久纪念。 ”

2 月 2 日-4 日， 经过约 1200 名火炬手传递的北京冬奧会火炬点燃了国家体育场 “主火炬”。 2 月 6日，林生兵和他的火炬团队圆满完成任务，踏上返沪高铁。

朱琳 刘广