全球首創(chuàng)碳纖維地鐵列車(chē)亮相
來(lái)源：塑料機(jī)械網(wǎng)
高速磁浮交通，一個(gè)技術(shù)難度極高的工程系統(tǒng)，一項(xiàng)長(zhǎng)期被德國(guó)、日本等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷的國(guó)際尖端技術(shù)，這一技術(shù)于近日在我國(guó)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。近日，有關(guān)“我國(guó)時(shí)速600公里的磁懸浮列車(chē)首次亮相”的報(bào)道引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注。
2019年12月6日，在杭州國(guó)際博覽中心舉辦的的第二屆浙江國(guó)際智慧交通產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，中國(guó)中車(chē)集團(tuán)研發(fā)的時(shí)速600公里高速磁懸浮、新一代碳纖維列車(chē)、新一代智能地鐵列車(chē)以及跨座式單軌列車(chē)四種未來(lái)列車(chē)真車(chē)首次亮相。這標(biāo)志著我國(guó)高速磁懸浮列車(chē)研究取得突破性進(jìn)展，完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并已具備了啟動(dòng)高速試驗(yàn)線(xiàn)建設(shè)和后續(xù)產(chǎn)業(yè)落地的基礎(chǔ)。
軌道交通領(lǐng)域：碳纖維發(fā)展?jié)摿Υ?/strong>
目前，國(guó)內(nèi)軌道交通中碳纖維的應(yīng)用范圍還十分有限，但隨著城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)軌道交通建設(shè)的質(zhì)量提出了更高的要求，輕量化材料是目前重要的應(yīng)用趨勢(shì)，這也讓輕量化先進(jìn)碳纖維材料應(yīng)用技術(shù)得到了快速的研究與推廣應(yīng)用。
碳纖維具備“外柔內(nèi)剛”的特性,外殼堅(jiān)硬又有紡織纖維的柔軟，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，通常被稱(chēng)為”新材料之王”,也有”黑黃金”的美稱(chēng),是新一代增強(qiáng)纖維。常常被用于國(guó)防軍工和民用方面的重要材料。
碳纖維復(fù)合材料與傳統(tǒng)輕量化材料相比，具備密度小，強(qiáng)度高，模量高等特點(diǎn)，適合用作軌道交通的輕量化、環(huán)保材料。據(jù)了解，碳纖維復(fù)合材料在軌道列車(chē)上的專(zhuān)利主要集中在車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、車(chē)外設(shè)備、內(nèi)裝四個(gè)方面。其中車(chē)體和轉(zhuǎn)向架的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用專(zhuān)利比較多。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到2025年，中國(guó)高鐵里程將超過(guò)3.8萬(wàn)公里，且現(xiàn)役的高鐵列車(chē)超過(guò)了2500輛。列車(chē)的節(jié)能性、環(huán)保性、舒適性、便利性已成為高鐵列車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向。而碳纖維因其優(yōu)秀的性能越來(lái)越受到軌道車(chē)輛研制企業(yè)的關(guān)注及采用，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
突出優(yōu)勢(shì)：具備高度安全性
碳纖維應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)頗多，其安全性尤其突出，這也是其廣泛應(yīng)用于道路交通的關(guān)鍵所在。
防火是安全性的核心。高鐵車(chē)廂是一個(gè)密閉的空間,如果發(fā)生火災(zāi),乘客無(wú)法躲避。如果阻燃性做的太差,發(fā)生安全事故絕對(duì)是大概率,畢竟誰(shuí)也不愿意坐在易燃易爆品上旅行。
所謂的防火,要涉及四個(gè)方面的內(nèi)容,阻燃性、煙密度、熔滴性、煙毒性。
阻燃性：阻燃性指材料具有明顯推遲火焰蔓延的性質(zhì)。也就是火焰燒到到復(fù)合材料部件上,無(wú)法繼續(xù)向前蔓延。通常用產(chǎn)品燃燒破壞長(zhǎng)度或者燃燒熄滅時(shí)間來(lái)判斷阻燃性的好壞。
煙密度：也就是火焰蔓延到復(fù)合材料部件上,發(fā)出的煙的多少。一般來(lái)講,發(fā)煙越少,對(duì)人體危害越小。測(cè)試煙密度,主要利用光線(xiàn)通過(guò)煙霧衰減多少來(lái)評(píng)判。光線(xiàn)衰減越大,煙密度越大,光線(xiàn)衰減越小,煙密度越小。
熔滴性：比如燒塑料制品,會(huì)發(fā)現(xiàn)塑料被燒成液滴,并伴隨著火苗滴落下來(lái)。熔滴性差的復(fù)合材料制品,會(huì)造成火焰蔓延的不可控。所以,對(duì)熔滴性的評(píng)判,只有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生熔滴和不產(chǎn)生熔滴現(xiàn)象。D5510-2標(biāo)準(zhǔn)將熔滴性分為2個(gè)檔次,具體要求如下:
煙毒性：地鐵/高鐵等車(chē)輛的火災(zāi)的傷亡中,濃煙引起的窒息死亡遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于火災(zāi)本身造成的死亡,因此對(duì)地鐵/高鐵等材料的煙霧毒性的測(cè)試十分必要。D5510-2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置毒性指數(shù)FED指標(biāo)來(lái)評(píng)判煙毒性,通常要求煙毒性指數(shù)FED≤1。
結(jié)語(yǔ)：若問(wèn)軌道交通領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料未來(lái)的發(fā)展方向如何，目前推進(jìn)軌道交通復(fù)合材料車(chē)體的應(yīng)用還須從幾方面推進(jìn)。如：深入開(kāi)展碳纖維材料基礎(chǔ)性研究、開(kāi)展碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究、加強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成型工藝的優(yōu)化研究、建立適用軌交行業(yè)的復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)體系、提高碳纖維生產(chǎn)能力和水平等。而近日四大未來(lái)列車(chē)的正式亮相，是一個(gè)很好的開(kāi)始，碳纖維復(fù)合新材料的未來(lái)前景一片光明。
