碳纤维复合材料助力复兴号覆盖全国31省区市
昨天一则关于复兴号高铁列车的新闻火爆全网,拉萨至林芝铁路于6月25日开通运营,复兴号高原内电双源动车组正式投入使用,复兴号高铁列车覆盖全国31个省区市全覆盖。在这则新闻的背后,不仅有中国基建人的汗水,也有碳纤维复合材料的助力,来看看碳纤维在高铁领域的新应用吧。
碳纤维复合材料助力复兴号投入使用
高铁动车组的高速行驶,离不开各项技术的成熟使用和多种材料的合理应用。复兴号时速可达350km/h,想要达到这样的速度,高铁车厢的自重问题就需要得到解决,同时车厢整体的承载能力也要大幅度提升。对此,碳纤维复合材料带来的轻量化优势和高强高模量特性可谓是相得益彰。
另外复兴号动车组还需要具备耐用性强和防火阻燃的功能,碳纤维复合材料的实验室数据显示在耐用性上完全可以达到预期,而防火阻燃的特性需要进行表面特殊处理,采用涂层或掺入阻燃材料来实现。智上新材料之前为和谐号动车组提供的碳纤维阻燃挡板就可以实现。
碳纤维复合材料在复兴号上的应用范围
1、弯梁:弯梁是设备舱中的主承力构件,截面为矩形,可以选择碳纤维复合材料预浸料较差铺覆设计,采用袋压成型工艺进行制造,可有效提升成品合格率,并降低制造成本。
2、横梁:横梁是设备舱中的另一种承力结构件,与弯梁相辅相成,截面为“工”字型,选用T300品级的碳纤维复合材料就可以制造,采用真空导入工艺,配以铆接和胶接,提升整体的稳固性。
3、裙板与底板:裙板和底板属于次承力结构件,高铁行驶过程中容易受到砾石的撞击,制造使需要选择抗冲击性较好的材料。相比于碳纤维材料,芳纶纤维和玻璃纤维更加适合。外层芳纶纤维布,内层玻璃纤维布,模压工艺成型,效果较好。
4、转向架:转向架是高铁上非常重要的支撑部件,负责撑起车体、转向和制动,在高铁行驶时,还需要保证车厢平稳运行。因此高铁转向架需要具备较大的强度和较高的承载能力。碳纤维复合材料制成的转向架比普通的钢材转向架更轻更强力,在运行舒适性和稳定性上更好。
碳纤维复合材料与动车组的配合已经不是第一次了,复兴号作为速度更快的动车组列车,对于材料的性能要求更高,因此对碳纤维复合材料制品的生产来说是一次不小的考研。随着国内多个大型碳纤维项目的上马,不管是高铁领域,还是航空航天领域,碳纤维材料的重要性和普及程度会越来越高。
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