【軌道交通】碳纖維為高鐵提速
近幾年來,由我國自行設計研制、全面擁有自主知識產權的高鐵頻頻亮相,不斷刷新國際對高鐵的認知。目前高鐵有近90條線、近3萬公里線路,在線高鐵車輛3000多組,規模占到的三分之二以上,高鐵應用端的規模主要在。在高鐵發展如此快速的背后,碳纖維起到了不可或缺的作用。高鐵列車的節能性、環保性、舒適性、便利性已成為高鐵未來的發展方向,碳纖維則因其優秀的性能越來越受到軌道車輛研制企業的關注及采用,發展潛力巨大!
碳纖維對高鐵上的意義主要表現在輕量化和安全性兩個方面:
輕量化
我們的軌道交通工具正經歷著從“鋼鐵時代”、“鋁材時代”到“碳材時代”的跨越。由于碳纖維重量輕,密度僅1.78克/立方厘米,和塑料差不多,但它的強度比鋼材要高7倍以上,大量使用碳纖維零部件,可以減少傳統鋼結構在高鐵車身中所占的比重,因此碳纖維在高鐵上所占的比重將會越來越大,終實現高鐵的超輕量化。而高鐵整體的超輕量化,有利于減少行駛時所受到的阻力,直接降低能耗,減少二氧化碳的排放,終實現速度的提升。
安全性
高鐵的運行速度目前已達到300km/h,在這種運行速度下,對車體各個部位的耐久性的要求也就更高。碳纖維復合材料所具備的輕量化、減沖擊、提載重、高耐候、高可靠、高可用、高壽命、少維護等優勢由此得到了重視。采用碳纖維增強復合材料鋪層設計,中間是泡沫夾芯,上下連接部位仍使用碳纖維復合材料制成的車頭罩抗沖擊性能和力學性能突出,能耐住1kg鋁彈的660km/h高速撞擊和350kN的靜載荷;用碳纖維制成的剎車片,可接受更多的制動摩擦熱沖擊,制動噪音低,耐磨性好,磨損率低于鋼纖維剎車片,耐腐蝕性強,延長了剎車片的壽命;使用碳纖維制成的方向盤,機械強度和抗沖擊性相比普通材料分別提高35%和20%以上;對于包括車廂裝飾板、廁所、盟洗室、座椅、水箱、車前頭蓋板、雙層客車兩端車頂板等部位都疊合了一層阻燃性的碳纖維增強材料。除了阻燃性能之外,還能增強廁所、盟洗室、座椅及水箱的衛生性能和耐腐蝕性。
當前,的高鐵建設正處于繁榮時期,通過多年的努力和積淀,已全面掌握高速鐵路的核心技術,行業總體水平已躋身于先進行列。目前高鐵不只僅限于國內,而是已經走出去,讓見識到了速度。在此趨勢下,碳纖維復合材料的運用不僅推動著高速列車行駛的輕量化,讓高鐵更加安全,也將帶動高鐵制造業實現全新的變革,進一步提升“速度”。










































