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        碳纖維在高鐵上的應用,還有多遠?
        發布時間:2022-10-13 15:46 | 瀏覽次數:




                因為工作的緣故,我得以接觸軌道交通領域對碳纖維復合材料的需求。對將來軌道交通領域感愛好的碳纖維企業不在少數,卻總感覺徜徉在門外,不得入門的法則。今天談一談對碳纖維在軌道交通領域應用的小我見解,盼望給有志于開拓軌道交通市場的同伙參考。

          軌道交通輕量化是必然趨勢

                從軌道交通車輛生產企業內部來看,對碳纖維復合材料輕量化的應用決心很大。如今已經到了逢會必談輕量化,逢輕量化必談碳纖維應用的階段。中車青島四方機車與德國的德累斯頓工業大學成立了中德軌道交通聯合研發中間,最重要義務就是研究碳纖維復合材料在軌道交通車輛中的應用。

                為什么軌道交通裝備企業這么熱衷于碳纖維復合材料?重要照舊由于輕量化是一道硬杠杠。目前動車組車廂除了CRH1采用不銹鋼車身,其他車型都采用高強度鋁合金材料,用以減輕重量。即使如許,一節動車組車體重量也要十多噸。而動車組在啟動加速階段的耗能是最大的,根據聞名的F=ma公式,減輕重量可以大幅降低運行能耗,同時重量輕了,對車軸和車輪的磨耗也會減小。

          在中車青島四方機車的技術中間,稀有以千計的技術人員,天天做著動車組車輛的優化再設計工作,他們為了減輕1公斤的重量而絞盡腦汁。輕量化包括輕量化材料的使用和輕量化設計。鋁合金的輕量化設計已經達到瓶頸,再減輕重量必然會捐軀性能。于是,碳纖維復合材料,成為下一步重點發展的輕量化材料。

          碳纖維應用道阻且長

          在曩昔的幾年的時間,中車部屬企業也做了大量工作,與碳纖維企業聯合研發碳纖維的部件。但是目前為止,除了內裝使用玻纖復合材料比較多外,沒有任何部件大規模使用碳纖維。除了成本因素外,更大的緣故原由是對使用碳纖維復合材料的一種擔憂。

          這種擔憂來源于諸多不確定性。首先,使用碳纖維復合材料之后,能不能達到力學性能要求,怎么做到用最少的材料知足設計需求。這就必要復合材料結構設計所需的原材料性能要可靠,通過試樣(單層板和層合板)、元件、組合件、全尺寸部件等多個條理的結構進行驗證,才能放心使用。


        碳纖維高鐵
         
          第二個不確定性來自于安全性。目前高鐵動車組跑到肯定的公里數要進行不劃一級的維護,到最高5級修的時候,必要把車體油漆悉數離開掉,檢查車體是否含有裂紋等缺陷。假如換成復合材料車體,那么維護周期要多長?老化壽命有多久?內部出現缺陷如何檢測、如何修復?

          最后,軌道交通領域還未建立起一套復合材料應用系統。面對諸多不確定題目,缺乏和碳纖維企業同等的對接托言。

          碳纖維應用路線圖

          其實許多軌道交通車輛企業面臨的題目,在碳纖維相干企業那里能得到很好的解決方案。但是,缺乏有用的溝通,讓這些困難變得難以逾越。中車部屬企業特別很是迎接相干企業做交流,由于你這是在替他們解決困難。如今許多企業看上軌道交通這個市場,卻在門口團團轉,甚至不曾探頭向里面瞧瞧里面發生了什么。

          將來碳纖維在軌道交通領域應用的市場特別很是大,軌道交通裝備企業也為此投入偉大,許多時候有了需求卻沒有合適的合尷尬刁難象。對合作伙伴的要求重要有可靠的原材料品質、能夠提供技術支撐去做結構設計、工藝設計、功能設計。

          在軌道交通領域的應用對產品和企業提出了更高的要求,一定會比許多體育休閑和建筑加固要求更高。那些動輒宣傳技術領先的碳纖維企業,敢不敢來吃這塊蛋糕?

         

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