江苏博实科技:随着我国轨道交通的迅速崛起,轨道交通车辆装备制造技术也在逐步提升,因此对车辆安全性、舒适性、节能减排、绿色环保、运营速度和载客能力等方面提出了更高的要求。碳纤维复合材料作为一种新材料,不仅能够应用于高铁,磁悬浮等高速列车,在地铁上也能发挥很好的作用。
传统的轨道交通车辆车体材料主要有铝合金、不锈钢和碳钢,铝合金车体存在应力腐蚀、外表处理困难、焊接要求高、疲劳强度低等问题;不锈钢车体存在密封性差、局部屈曲、焊接变形等问题。碳钢车体存在易腐蚀、不利于轻量化、焊接变形大等问题。金属材料应对进一步的挑战显然有点力不从心,碳纤维增强复台材料因其优异的特性受到广泛关注其中碳纤维增强树脂基复合材料(碳纤维复合材料)是目前最受青睐的一种。
碳纤维复合材料密度为1.75g/cm3左右,是钢的1/4,铝合金的1/2。与轨道交通车辆常用的玻璃纤维复合材料相比,碳纤维复合材料的应用能使原设备质量降低1/5以上,并且在强度、刚度及烟毒性方面都有着显著优势。并且可设计性特别强,能够根据使用需求进行设计。在航空、航天、轮船、汽车、风电叶片、化工、机械、纺织、医疗器材以及文体用品等各个领域都有着广泛的应用。
据悉,碳纤维复合材料代替传统金属材料进行地铁车厢的制作,车体总质量降低了40%,各项性能指标均完全达到设计要求,并且在噪声、车体震动以及形变方面都获得大幅改善。
地铁在设备舱、转向架构架、司机室、机体及设备机体上都使用了碳纤维复合材料,如此机身重量能够大幅度降低,速度与传统列车相比,有着特别大的突破,与采用钢、铝合金等传统金属材料相比,新一代碳纤维地铁车辆的车体、司机室、设备舱分别减重30%以上,转向架构架减重40%,整车减重13%。而且还达到了节能百分之十五以上的效果。
碳纤维应用于地铁目前有成功案例可循,但是要想真正的普及还是有一定的难度。江苏博实碳纤维认为,只有攻克价格和技术两个难关,才能在轻轨上大面积推广碳纤维复合材料的应用,从而达到轻量化、节约能耗的目的。