国产雪蜡是怎样炼成的
越野滑雪国家队打蜡师在国产雪蜡车上试用国产蜡。(雪蜡联合攻关团队供图)
国产雪蜡产品。(雪蜡联合攻关团队供图)
中国纪检监察报
除蜡、融蜡、熨蜡、刮蜡、刷蜡……经过打蜡师巧手加工,滑雪板上新打的薄薄几层雪蜡,就将成为出奇制胜的秘密武器。
打蜡是调整雪板摩擦力的必要措施,不同雪况下,打蜡的配比组合、工艺手法都直接影响运动员发挥。“雪蜡选择的正确与否,对运动员可能意味着第一名和第二十名的差别。”国际雪联理事、中国滑雪协会副主席郑良程说。
长期以来,雪蜡的研究、生产和测试多集中在北欧、北美等冰雪运动强国,国内几乎一片空白。随着北京冬奥会的到来,我国大力发展冰雪运动,国产雪蜡也迎来了发展机遇。
吴杨是中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室、烟台先进材料与绿色制造山东省实验室副研究员。对他来说,2021年10月1日很不寻常。这一天,他所在团队研发的首款国产无氟雪蜡“泰山”装配到了首辆国产雪蜡车上,实现“双剑合璧”。从申请立项到生产装配,不过一年的时间。
2021年,在山东“科技冬奥”专项支持下,吴杨所在的中科院兰州化学物理研究所、烟台先进材料与绿色制造山东省实验室与省体育局、泰山体育产业集团等单位组成雪蜡联合攻关团队,共同承担省科技厅支持的“高性能雪板减阻蜡成套技术及产业化”项目。
一开始,研发团队面临着知之甚少、无从入手的困境。“我们长期研究润滑材料,对于雪蜡的基本组成并不陌生,难点在于选用什么样的基础蜡、润滑添加剂加以调配,得出适应不同应用场景的雪蜡。”吴杨告诉记者,“前期主要通过查资料、找运动队调研,去琢磨如何实现理想性能,边学边做,摸索着来。”
研发团队收集了市面上一些主流的雪蜡产品,通过理化性能分析,运用不同配方做出来一些物理化学性质接近的样品。最紧张时,实验室同时有20多人合力攻坚,仅寻找合适的配方就花了两个月。
除了研发雪蜡,如何测试雪蜡样品的雪上摩擦学性能也是一大难点。他们了解到奥地利因斯布鲁克大学有一台专业测试设备,铺设24米长雪道,通过在雪板上安装传感器测试摩擦系数,便“依葫芦画瓢”,利用现有设备仿制了一台“迷你版”。利用一台一米见方的环境实验箱,通过控制温度、湿度等条件,提供稳定的实验环境。内部铺设约80厘米长的雪道,从滑雪板上锯下部分作为滑块,在表面打上雪蜡样品后,用电机带动其在雪槽上滑行,通过带有力传感器的牵引绳来判断摩擦力大小。
雪蜡性能指标是否达到要求,仅仅实验室过关还不行,还必须到真实雪场检验一番。团队在国家越野滑雪队、甘肃省越野滑雪队,以及山东、新疆、辽宁等地部分滑雪俱乐部进行推广试用,总体反馈良好。
随后,针对不同自然条件,团队研发出无氟固态基础雪蜡5种、复合固态雪蜡10余种,可覆盖10摄氏度到零下32摄氏度的温度区间。除了固态雪蜡,还研发出疏水性能更好的粉末蜡以及使用更便捷的液体蜡等。
“试用前,很多打蜡师的第一个问题是含不含氟。”吴杨说,“尽管含氟蜡性能更出色,但是高温融蜡时烟雾非常大,直接危害打蜡师的健康。含氟材料对环境也会造成破坏,禁用含氟蜡是环保大势所趋。”首款国产雪蜡不含氟及有害重金属,无环境毒性,无生物毒性。
从基础原材料到关键润滑剂、雪蜡配方、制备工艺,“泰山”蜡拥有完全自主知识产权,打破了国外垄断。经中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室检测,固态雪蜡的理化指标与摩擦系数等实验室数据与国际水平相当,部分指标优于进口产品。在雪蜡车服务国家队赛事后,团队已提供700多块固体雪蜡供国家队试用。
从实验室到车间,随着国产雪蜡产业化的不断推进,在不远的将来,更多滑雪爱好者将能用上更为环保、高性价比的国产蜡。
责任编辑:梁斌SF055