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江苏化工网 行业资讯 迷信进步 科普常识 化工“黑科技”助力北京冬奥会
化工“黑科技”助力北京冬奥会
  宣布日期:2021-02-20

2月4日晚,北京冬奥会正式拉开帷幕。继2008年奥运会后,奥林匹克会旗再次在“鸟巢”升起。同时,各种新资料也粉墨退场,在此中表演着不可或缺的脚色。

碳纤维与冬奥火把

作为历届奥运会中备受存眷的元素之一,这次冬奥火把“飞腾”一经表态就吸睛有数。火把凡是是接纳传统金属材质制成,包罗夏日奥运会火把。但2022年的冬奥火把的外壳却接纳份量轻的耐高温碳纤维资料及复合资料建造而成,火把熄灭罐也以碳纤维材质为主,具备“轻、固、美”的特色。火把外壳不只要耐火抗高温,并且要能在极寒气候中操纵。若何蒙受这“冰与火”的两重磨练?奥妙就在于其所操纵的新型资料中。这次冬奥火把“飞腾”将碳纤维与高机能树脂连系在一路做成碳纤维复合资料,品质只要钢的1/4摆布,可是强度是钢的7~9倍。经由进程将碳纤维丝平面三维编织,终究像“织毛衣”一样织成了火把外壳,看不出任何接缝与孔隙,全数外型天衣无缝。为了可以或许或许将碳纤维复材用于火把,颠末多方协同的尽力,胜利处理了碳纤维复合资料在极度前提下的操纵瓶颈,实现了火把外壳在高于800℃的氢气熄灭情况中普通操纵, 破解了火把外壳在1000℃高温制备进程中起泡、开裂等困难。为实现耐高温,火把上半段熄灭端在1000℃以上高温中停止陶瓷化,有用处理了在高温制备进程中火把外壳起泡、开裂等困难,到达了既可以或许或许耐温又可以或许或许耐火的请求,实现了熄灭温度>800℃氢气熄灭情况下普通操纵。并且碳纤维建造的火把既份量轻又很安稳。同时,夏日火把通报时,传统金属资料手感不好,碳纤维可以或许有用处理这个题目,防止了冰凉的触感。

石墨烯发烧手艺与保暖

为应答冬奥会室外赛场高温情况,做好任务职员及设备的御寒保暖保证任务,操纵石墨烯发烧手艺研发的保暖产物应运而生。发烧领巾、手套、袜子等可为任务职员实现38~52℃温度调理,知足高温情况下职员的保暖须要。颁奖礼节服是奥运会场一道靓丽的风光芒。和夏日奥运会差别,冬奥场馆温度最低至可达零下30多度。在如斯严寒的情况中,若何让颁奖礼节服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net既雅观温馨,又能保暖呢?本次冬奥会和冬残奥会颁奖礼节服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net共三套打算,别离为“瑞雪祥云”、“隆运山川”和“唐花飞雪”,不只外表高雅风雅,并且衣服内胆里特地增添了一片片玄色的资料——针对本届冬奥会研发的第二代石墨烯发烧资料。石墨烯导热系数很是高,在通电情况下,碳份子团之间彼此磨擦、碰撞而发生热能,热能又经由进程远红外线以平面体例平均地辐射出来,可以或许很好地被人体接管,发生一种由内而外的暖和除为任务职员供给保暖外,冬奥时代对讲机、云转播包、手机和拍照机等专业设备也须要保暖。据先容,设备石墨烯保暖的设备,可以或许保证其在零下20°C普通开机操纵。

聚氨酯资料与短道速滑

短道速滑作为冬奥会上的正式名目,一向都备受注视。速滑比赛服到处表现着“科技含量”。为了削减氛围阻力,速滑比赛服脚处操纵了蜂窝款式的聚氨酯资料,以求最大限定进步活带动成就。经由进程转变质料化学布局和配方比例,聚氨酯可建造出具备各种机能的成品,是今朝各种高份子资料中独一一种在塑料(泡沫塑料)、橡胶(弹性体)、纤维(氨纶)、涂料、胶黏剂中均有严重操纵代价的分解资料。比拟于橡胶,聚氨酯具备更好的耐磨性和抗切割扯破性;比拟金属和塑料,聚氨酯的隔音、耐磨特征又非分特别凸起。

玻璃纤维与滑雪头盔

滑雪是一项极具抚玩性的勾当,将速率与技能无机连系,活带动要在挺拔的雪山陡坡上实现疾速滑降和反转展转举措。活带动滑雪时,头部会收回大批的热量,须要佩带透气保暖的头盔。滑雪头盔外壳材质首要是PC(聚碳酸酯)和ABS(工程塑料的一种)两种,内壳普通为高密度发泡资料,能在头部遭到撞击后起到最好的缓冲感化。在国度重点研发打算“科技冬奥”重点专项的撑持下,经由进程操纵航天手艺研收回的高防护性变刚度滑雪头盔,可大幅晋升抗打击变形才能,为活带动供给更高的宁静防护级别。在头盔资料方面,科研团队在大批测试后操纵碳纤维、玻璃纤维和弹性体三种成份分解的新资料,在坚持打击韧度不变的情况下,能让头盔的刚度进步4倍、拉伸强度进步3倍,大幅晋升了头盔的抗打击吸能效率。

热塑性弹性体与雪橇减震

对雪上勾当而言,在活带动程度不异的情况下,影响成就的身分除设备所用的资料,另有一个缘由——震撼。震撼可以或许会致使雪橇底面弹离雪面,从而下降活带动的节制性和反映性,限定了滑速。以是在滑雪赛事上须要经由进程减震手艺使雪橇紧贴雪面,从而增添活带动的反映性、节制性和速率。减震手艺的焦点便是经由进程减震器的耗能特征,来削减震撼能量的通报。普通来讲,减震器凡是都是接纳橡胶建造,是以减震结果极易受外界温度的影响。温度越低,橡胶越冷、越硬,减震结果也就越差。为此,帝斯曼团体发了然一种新型减震器,接纳了一款特别的热塑性弹性体,即连系了塑料的可塑性和橡胶的高弹性的高份子资料建造而成。其可以或许将雪橇的震撼系数下降40%,并且在-30~10℃的温度变更规模内坚持恒定。

绿色修建资料与冬奥场馆

在2022年北京冬奥会名目扶植中,碲化镉发电玻璃别离操纵于国度速滑馆和张家口冬奥会场馆BIPV修建一体化名目,和赤城奥运走廊名目。碲化镉发电玻璃不只具备修建资料的特征,并且可以或许或许发电,是新型绿色环保修建资料。在绿色办奥的方针下,发电玻璃的操纵既知足了功效性请求,又兼具经济性和艺术性。最近几年来,我国绿色修建理论任务稳步鞭策,全社会对绿色修建的理念、熟悉和须要慢慢晋升。在国度对绿色修建的鼎力撑持和鼓动勉励下,天下各省市主动鞭策绿色修建扶植打算,各地均设立了绿色修建评估机构,绿色修建资料市场须要不时增添。

绿氢与奥运大舞台

北京冬奥会承袭着“绿色办奥”的理念,在火把燃料的挑选上接纳了洁净环保的氢能燃料。在火把的研讨进程中,老是会碰着各种百般的困难。但颠末研讨团队的不懈尽力,最初胜利处理了火焰色彩与不变性、高压储氢、氢能宁静操纵等多项手艺困难。火焰宁静靠得住性高,可抗风10级,可在极寒气候中操纵,减压比高达几百倍。在处理庞杂困难的同时,统筹了轻量化、小型化的形状婚配请求。另外,在奥林匹克丛林公园、冬奥公园和首钢园等接力的火把全数操纵了氢燃料。此中包罗奥运史上初次机械人与机械人之间在水下的火把通报,由水陆两栖机械人与水下变布局机械人在北京冬奥公园水下实现。颠末约1200名火把手通报,2月4日晚,由中国石化燕山石化公司供给的氢气,扑灭了“鸟巢”的主火把。中国煤油供给的绿氢,则扑灭了张家口赛区的太子城火把台的主火把。在这个奇异的冬奥揭幕之夜,这位插手奥勾当力保证体系的新成员,在张家口闪亮退场。除太子城火把台外,中国煤油也为水立方(冰立方)和延庆两个赛区的火把台供给氢气。氢气作为最洁净环保的燃料,熄灭时只发生水,是最可以或许或许表现北京冬奥会绿色、低碳、可延续准绳的动力。绿氢是操纵可再生动力建造的氢气,在三种氢气线路中堪称是最“绿色”的一种手艺线路。

可降解资料大显技艺

北京冬奥会还用上了中国石化出产的可降解塑料袋。2021年9月,中国石化所属北京煤油向北京冬奥会延庆赛区地点地张山营镇捐献10万只可降解塑料袋,首要用于赛事场馆办事和市民糊口所需。这批可降解塑料袋是由中石化易捷北京分公司监制,以仪征化纤出产的PBAT生物可降解塑料为原资料拜托出产建造而成。比拟罕见的可降解塑料袋,该塑料袋加倍耐用,还具备较好的热不变性、力学机能,和杰出的生物降解性,在堆肥前提下可以或许或许完整降解为水和二氧化碳,削减塑料净化。在北京冬奥会的礼服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net备设想、出产、发放等各关键,也一样贯彻着可延续成长理念。2019年,北京冬奥组委建立了礼服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net备专家委员会,依靠北京服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net学院、安踏公司组建礼服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net备研发尝试室,在面料、布局、工艺等方面不时研发。2021年10月27日,在北京冬奥会揭幕倒计时100天之际,北京冬奥会和冬残奥会礼服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net备在北京正式宣布。冬奥礼服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net备供北京冬奥会和冬残奥会任务职员、手艺官员及自愿者穿戴操纵,包罗服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net、鞋品、配件三类。此中,设备收纳包所操纵的纱线,是收受接管操纵废旧塑料成品出产的环保纱线;包装袋接纳生物可降解资料制成,180天降解率可达90%以上。可降解资料还操纵到了为北京冬奥会量身定制的北京冬奥列车上。北京冬奥列车于1月6日正式在京张高铁上线运转,局部列车操纵新型奥运版回复号智能动车组。奥运版回复号的内装全数接纳了环保可降解资料,可降解率可以或许或许到达50%以上,可收受接管率到达了75%以上。另外,奥运版回复号全车接纳轻量化设想,与上一代车型比拟,整列车的份量加重了20吨摆布,综合能耗也下降10%以上。

途径资料为冬奥保驾护航

2022年冬奥会共分为北京、延庆、张家口三大赛区,相干途径举措措施无机串连,保证各项赛事有序停止。化工资料也为途径宁静保驾护航,包罗延高尚速防冰雪路面所用防冰雪无机资料,延高尚速和冬奥公园里铺设的沥青资料,奥运公用道中的空中标识等途径用化工资料。在比赛场馆、非比赛场馆和冬奥村等相干举措措施之间,设置了供办事冬奥会和冬残奥会灵活车操纵的公用车道即奥运公用道。此中,北京延庆赛区的奥运公用道及交通指引标识,局部施工资料接纳亮线(河北)新资料科技无限公司研制的预成型标线胶带产物。这类预成型标线胶带由特别配方的分解橡胶、色料和增添剂构成,是预制成型的标线胶带产物。它在沥青和水泥路面的反光机能测试结果较好,鄙人雨天、光芒缺乏的夜晚及其他各种特别气候情况下都能保证标线的高机能反光。再配合怪异的胶粘体系,标线胶带产物在操纵时不须要加热或消融,施工现场也不发生净化气体、废水和扬尘;断根时能成卷收受接管,错误情况形成二次净化,处理了现有标线存在的环保题目和特别路况下的交通宁静题目。该产物颠末-15℃的情况温度,和车流量较大的国道操纵测试后,可以或许或许完整知足冬奥会划定的施工及操纵前提。

另外,在河北省张家口市毗连比赛场馆和太子城奥运村的SL74公路上,接纳了河南动力化工团体义煤豫蜀夜视利公司出产的北京冬奥会公用通道空中反光标识。该公司操纵镶嵌工艺配高粘胶的出产手艺,以白底加黄、绿、蓝、红、黑五种色彩,将奥运五环清楚靓丽地展现出来。作为北京冬奥会主要交通保证工程之一,延高尚速接纳了中石化供给的“东海牌”沥青。相干担任人表现,“东海牌”沥青具备品质优、种类多、手艺强、办事佳等特色。该公司针对极寒戈壁、酷热多雨、高海拔等极度气候特色,优化资本和工艺,提出操纵差别气候处理打算沥青产物。针对海绵都会、机场跑道、大跨径桥面、地道等场景,具备优良的粘结性、抗滑性和耐委靡特色。针对国际赛道速率高、急转弯、急刹车的行车特色,则具备杰出的抗高温、抗高温及抗剪切机能。“东海牌”沥青也曾进入国度勾当场“鸟巢”,操纵于奥运会场馆跑道。除操纵在公路上,由大连煤油化工研讨院、燕山石化等研发出产的净味环保沥青在北京冬奥会配套工程——北京冬奥公园胜利操纵。受高温感化,传统的沥青在拌和、摊铺进程中会发生具备安慰性气息的沥青烟,对情况形成净化。研发团队深切研讨沥青烟发生机理,聚焦沥青烟开释量影响身分,开辟了环保型净味剂,可削减安慰性气体排放量60%以上。另外,为顺应北京冬奥会的高温气候前提,延高尚速的防冰雪路面掺加了由首发团体开辟的融冰雪资料——绿色环保抗凝冰增添剂。该资料日常平凡吸热储能,高温时放热,使路面与雪层间不结成冰面,加强降雪气候宁静通行性,到达“小雪自融、大雪不粘、按捺凝冰”的操纵结果,有用处理了冬奥时代路面融冰雪题目。

分解资料与揭幕式

在揭幕式活带动入场关键,入场指导员手中的雪花指导牌也非常吸睛。因为指导员们须要永劫间的高举指导牌,指导牌的品质要节制在900克之内。雪花指导牌的主体资料接纳了聚碳酸酯。此中,雪花花瓣接纳了超高通明度阻燃聚碳酸酯,厚度仅为10毫米;玄色的背板接纳了哑光阻燃聚碳酸酯,厚度仅为1毫米。聚碳酸酯板反面雕镂T型槽以嵌入灯板,雪花边框镶嵌入2000颗灯珠,国度称号由500~1000颗不等的灯珠构成。北京冬奥会吉利物冰墩墩的发光幻彩人偶版也呈现在揭幕式上。在《冰雪五环》节目中,炫彩冰墩墩的外衣接纳了彩虹幻彩膜涂层面料,包罗聚氯乙烯等复合聚酯和聚酯涂层,知足了“冰”的晶莹感与通透感,再操纵3D多维数据平面打板工艺建造版片;幻彩资料外表接纳数码定位UV喷绘工艺,先建造出充气玩偶根本图形,再肯定五官、冬奥LOGO地位及耳手部不发光玄色涂层地位;电池组件接纳了三元锂电池,中间夹层接纳TPU资料作阻燃层,增添了宁静性;堪称科技感满满。

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