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碳纤维在高铁上的应用，还有多远？

发布时间:2022-10-13 15:46 | 浏览次数：

因为工作的缘故，我得以接触轨道交通领域对碳纤维复合材料的需求。对将来轨道交通领域感爱好的碳纤维企业不在少数，却总感觉徜徉在门外，不得入门的法则。今天谈一谈对碳纤维在轨道交通领域应用的小我见解，盼望给有志于开拓轨道交通市场的同伙参考。

　　轨道交通轻量化是必然趋势

从轨道交通车辆生产企业内部来看，对碳纤维复合材料轻量化的应用决心很大。如今已经到了逢会必谈轻量化，逢轻量化必谈碳纤维应用的阶段。中车青岛四方机车与德国的德累斯顿工业大学成立了中德轨道交通联合研发中间，最重要义务就是研究碳纤维复合材料在轨道交通车辆中的应用。

为什么轨道交通装备企业这么热衷于碳纤维复合材料？重要照旧由于轻量化是一道硬杠杠。目前动车组车厢除了CRH1采用不锈钢车身，其他车型都采用高强度铝合金材料，用以减轻重量。即使如许，一节动车组车体重量也要十多吨。而动车组在启动加速阶段的耗能是最大的，根据闻名的F=ma公式，减轻重量可以大幅降低运行能耗，同时重量轻了，对车轴和车轮的磨耗也会减小。

　　在中车青岛四方机车的技术中间，稀有以千计的技术人员，天天做着动车组车辆的优化再设计工作，他们为了减轻1公斤的重量而绞尽脑汁。轻量化包括轻量化材料的使用和轻量化设计。铝合金的轻量化设计已经达到瓶颈，再减轻重量必然会捐躯性能。于是，碳纤维复合材料，成为下一步重点发展的轻量化材料。

　　碳纤维应用道阻且长

　　在曩昔的几年的时间，中车部属企业也做了大量工作，与碳纤维企业联合研发碳纤维的部件。但是目前为止，除了内装使用玻纤复合材料比较多外，没有任何部件大规模使用碳纤维。除了成本因素外，更大的缘故原由是对使用碳纤维复合材料的一种担忧。

　　这种担忧来源于诸多不确定性。首先，使用碳纤维复合材料之后，能不能达到力学性能要求，怎么做到用最少的材料知足设计需求。这就必要复合材料结构设计所需的原材料性能要可靠，通过试样(单层板和层合板)、元件、组合件、全尺寸部件等多个条理的结构进行验证，才能放心使用。

　　第二个不确定性来自于安全性。目前高铁动车组跑到肯定的公里数要进行不划一级的维护，到最高5级修的时候，必要把车体油漆悉数离开掉，检查车体是否含有裂纹等缺陷。假如换成复合材料车体，那么维护周期要多长？老化寿命有多久？内部出现缺陷如何检测、如何修复？

　　最后，轨道交通领域还未建立起一套复合材料应用系统。面对诸多不确定题目，缺乏和碳纤维企业同等的对接托言。

　　碳纤维应用路线图

　　其实许多轨道交通车辆企业面临的题目，在碳纤维相干企业那里能得到很好的解决方案。但是，缺乏有用的沟通，让这些困难变得难以逾越。中车部属企业特别很是迎接相干企业做交流，由于你这是在替他们解决困难。如今许多企业看上轨道交通这个市场，却在门口团团转，甚至不曾探头向里面瞧瞧里面发生了什么。

　　将来碳纤维在轨道交通领域应用的市场特别很是大，轨道交通装备企业也为此投入伟大，许多时候有了需求却没有合适的合尴尬刁难象。对合作伙伴的要求重要有可靠的原材料品质、能够提供技术支撑去做结构设计、工艺设计、功能设计。

　　在轨道交通领域的应用对产品和企业提出了更高的要求，一定会比许多体育休闲和建筑加固要求更高。那些动辄宣传技术领先的碳纤维企业，敢不敢来吃这块蛋糕？

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