全球首創(chuàng)碳纖維地鐵列車亮相
來源：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、新一代智能地鐵列車以及跨座式單軌列車四種未來列車真車首次亮相。這標(biāo)志著我國(guó)高速磁懸浮列車研究取得突破性進(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，通常被稱為”新材料之王”,也有”黑黃金”的美稱,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)合材料在軌道列車上的專利主要集中在車體、轉(zhuǎn)向架、車外設(shè)備、內(nèi)裝四個(gè)方面。其中車體和轉(zhuǎn)向架的開發(fā)和應(yīng)用專利比較多。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到2025年，中國(guó)高鐵里程將超過3.8萬公里，且現(xiàn)役的高鐵列車超過了2500輛。列車的節(jié)能性、環(huán)保性、舒適性、便利性已成為高鐵列車未來的發(fā)展方向。而碳纖維因其優(yōu)秀的性能越來越受到軌道車輛研制企業(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。高鐵車廂是一個(gè)密閉的空間,如果發(fā)生火災(zāi),乘客無法躲避。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,主要利用光線通過煙霧衰減多少來評(píng)判。光線衰減越大,煙密度越大,光線衰減越小,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。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)來評(píng)判煙毒性,通常要求煙毒性指數(shù)FED≤1。
結(jié)語(yǔ)：若問軌道交通領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料未來的發(fā)展方向如何，目前推進(jìn)軌道交通復(fù)合材料車體的應(yīng)用還須從幾方面推進(jìn)。如：深入開展碳纖維材料基礎(chǔ)性研究、開展碳纖維復(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。而近日四大未來列車的正式亮相，是一個(gè)很好的開始，碳纖維復(fù)合新材料的未來前景一片光明。
