碳纤维应用于轨道交通车辆有哪些优势?

  江苏博实科技:城市化带来了城市综合征人口饱和、建筑空间拥挤、城市绿地减少、交通阻塞等。交通阻塞已经成为城市的通病,解决交通阻塞的最好选择是选择轨道交通。现在城市的轨道交通设施种类很多有高铁、地铁、有轨电车、磁悬浮列车等。城市轨道交通中载客量最大、效率最高的是地铁。
  (一)碳纤维复合材料
 
  碳纤维(简称CF)是-种含碳量95%以上的新型材料其不仅有碳材料的固有特性又兼备纺织纤维柔软的可加工性是新一代的增强材料。碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合制成的结构材料简称碳纤维复合材料。碳纤维的比重在1.6左右是铝材的1/2钢材的1/5;抗拉强度是钢材的7~9倍且在2000°C以上的高温惰性环境中能够保持其强度不变。
 
  (二)碳纤维应用优势分析
 
  轨道交通的高速运行对于设备材料的要求越来越严格车辆高速运行需要。要求材料尺寸大但是质量轻便、强度高、耐冲击、耐磨损、既要耐高温又要耐腐蚀。传统的钢材、铝材等都已经不能满足现在需要了需要开发新型的材料。
 
    碳纤维是大型飞机、高速列车、高级汽车等交通工具轻量化的最佳材料之一。国内量产汽车中采用全碳纤维材质乘客舱设计融合智能车辆的电源管理系统其车身比较高韧铝合金车身减轻50%质量大大降低能耗提高了动力和续航里程。
 
    国外很多的行业和产品都应用了碳纤维复合材料,如飞机、轮船、汽车、鱼竿、高尔夫球杆等。世界最大民航飞机A380大量使用复合材料其中碳纤维增强材料大约占22%。因使用了复合材料,A380机翼与机身的连接结构比铝合金材料减轻质量1.5t。燃油经济性减低13%座位里程成本降低15%~20%使其成为第一个每乘客每百千米耗油少于3L的远程客机。
碳纤维轨道交通车辆
    (三)碳纤维复合材料应用于轨道交通车辆有哪些优势?
 
  (1)轻质高强。碳纤维复合材料的相对密度仅是钢的1/4~ 1/5,而强度并不小;比强度为铝合金的2倍,是钢的4倍,符合轨道交通轻量化的要求。
 
  (2)可设计性好,为轨道交通空调机壳体结构的优化设计提供了广阔的自由度。
 
  (3)耐酸、碱和腐蚀,使用寿命超过不锈钢和铝合金材料。
 
  (4)抗磁及绝缘性能优于不锈钢和铝合金材料。