2 月 4 日，在北京冬奥会倒计时一周年的活动当中。北京 2022 年冬奥会的火炬外观设计正式对外进行了发布。同时，冬残奥会火炬外观设计也正式对外发布。碳纤维专家黄翔宇，他是副总经理，他介绍说，北京冬奥会火炬的外壳是由碳纤维及其复合材料制造出来的。这种外壳呈现出了“轻、固、美”的特点。同时，它还解决了碳纤维复合材料在极端条件下的应用瓶颈问题，使得火炬外壳能够在高于 800℃的氢气燃烧环境中正常使用。那么，碳纤维究竟是一种什么样的材料呢？它背后又有着怎样的故事呢？
碳纤维是新一代高性能增强纤维，它既有碳材料的性质，又兼具纺织纤维的柔软性和可加工性。它被业界誉为“黑色黄金”，其历史可回溯至 1860 年，是由英国人在制作电灯灯丝时发明的。碳钎维材料呈黑色，质地坚硬，比头发丝还细，然而它的强度比钢大，密度比铝小，比不锈钢耐腐蚀，比耐热钢耐高温。经过特殊复合成型工艺对其进行加工后，能够获得性能优异的碳纤维复合材料。
碳纤维的生产过程主要包含原丝生产以及原丝碳化这两个部分。它需要历经几十道严格的生产工序。倘若其中一道工序的某一个生产参数未达到要求，就有可能致使材料质量出现极大的差异。在过去，碳纤维仅仅被应用于航空航天或者军工领域。而如今，随着技术的不断发展以及生产成本的逐渐降低，它开始逐渐迈向能源、交通等领域。
2015 年 2 月特殊钢材耐热钢特殊钢材耐热钢，我国自主研制的第一台碳纤维复合材料车身接受了检查。在检查过程中，客车随着侧翻仪不断倾斜，最终掉进了近 1 米深的测试坑。检测结果显示：侧翻达到 48.2 度时，车身整体没有明显的损伤和变形，符合且超过了国家检测标准。
相关负责人介绍，普通用钢材制造的大型客车与之相比，碳纤维的重量较轻。碳纤维的重量仅是普通用钢材制造的大型客车的四分之一。同时，碳纤维较传统客车总体减重能达到 40% - 60%。正因如此，在油耗或电耗相同的情况下，车辆每小时能够多行驶 50 公里。
碳纤维专家黄翔宇表示，以往的冬奥火炬以及奥运会的火炬均为金属材料。此次之所以选择碳纤维，是因为它具有轻且刚度好的特点，能够对传统金属材料进行替代。
相信冬奥会召开后，碳钎维材料会被更多人知晓，会逐渐发展成日常生活中不可或缺的原材料。
专家：中国航发北京航空材料研究院工程师李文博
