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    高鐵 + 碳纖維 =“中國速度”

    文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2018/5/3     瀏覽次數:    

      近幾年來,由我國自行設計研制、全面擁有自主知識產權的中國高鐵頻頻亮相,不斷刷新國際社會對中國高鐵的認知。目前,我國鐵路投入運營的動車組已有2395余組,居世界首位,安全運行里程超過37.4億公里。通過對引進技術的消化吸收和根據實際情況大膽創新,中國高鐵在短短十數年里呈現出系統技術全面、造價低、建設速度快等優勢,用"中國速度"展示著"中國制造"的魅力與實力。


      業內人士大多知道,碳纖維這種性能優越的高新材料在高鐵"中國速度"中起到了不容忽視的作用,其對高鐵的意義主要表現在以下兩個方面:

      一是實現高鐵車身輕量化。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。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,最終實現速度的提升。

      二是增加了高鐵運行的安全性。高鐵的運行速度越快,對車體各部位的耐久性要求也越高,例如,2010年底,"和諧號"CRH380A在京滬高速鐵路先導段棗莊至蚌埠間線路上進行聯調聯試和綜合試驗時跑出了486.1公里的時速,但這種高時速對列車軸承的沖擊非常大,在沖擊最高速之后,列車上的所有軸承幾乎都要重新更換。雖然現在國家對高鐵實行降速,但是一般的高鐵時速也都在200公里以上,這就需要有強耐受力的材料保障高鐵的運行安全。碳纖維材料強度高達3600MPa,特別是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。整車強度理論上也比普通材料的車身至少強上20%-30%,同時不懼酸堿鹽等化學物質的腐蝕,使用壽命長。

      另外,高鐵需要在較短時間內跨越溫差較大的地域,從冰天雪地的哈爾濱到春意融融的廣州,短時間內經歷較大的溫差需要保持零部件的零變形,這對普通材料來說是個巨大的挑戰,但是這對于碳纖維來說,則是其強項。

      目前,碳纖維復合材料既可以應用于列車內飾、受電弓和設備艙等非承載、次承載部件,也可以應用于車體、轉向架這類主承載部件。

      在高鐵制造對碳纖維表現出明顯需求態勢時,不少碳纖維加工制造企業也及時瞄準了高鐵這一市場,主動對接產業。當前,中國的高鐵建設正處于繁榮時期,通過多年的努力和積淀,中國已全面掌握高速鐵路的核心技術,行業總體水平已躋身于世界先進行列。交錯密布的軌道上,高鐵風馳電掣般的"中國速度"代表著"中國制造"已經走在自主知識產權引導發展的道路上。在此過程中,碳纖維新材料的運用不僅推動著高速列車行駛的輕量化,也將帶動高鐵制造業實現全新的變革,進一步提升"中國速度"。
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