碳纤维复合材料可用于轨道交通电气接线盒的制
江苏博实科技：电气接线盒是轨道车辆的电气线路中担负着控制系统的电能传输和信号控制与传递的重要装置，接线盒的盒体对电线管与接线盒起到保护电线和连接电线的作用。与城市轻轨相比，高速动车组的电气接线盒受昼夜温差、各地区温度差异以及自身工作发热等因素的影响，同时还会遭受冲击、振动、雨雪、冰雹、沙尘等影响，这些都对电气接线盒的寿命有着很大的威胁。
目前轨道车辆中的电气接线盒采用的是铝或不锈钢材质，碳纤维材质因轻量化效果明显，受到了广泛关注。江苏博实碳纤维科技有限公司在碳纤维应用方面具有丰厚的经验，曾为多家JG企业提供过碳纤维箱体和碳纤维盒的定制服务。据其技术部负责人戚工介绍，轨道车辆用的电气接线盒同样可采用碳纤维预浸料为原材料进行制作。下文就以该企业的同类产品为例，对轨道车辆用碳纤维电气接线盒的性能优势做个简单的对比说明。
碳纤维接线盒轻量化效果显著
首先将相同尺寸的金属材质接线盒与碳纤维接线盒质量进行对比，不锈钢电气接线盒的重量是37kg，铝电气接线盒的重量是17kg，而碳纤维电气接线盒的重量仅为12.5kg，三种材质的电气接线盒相比，碳纤维电气接线盒的重量约为铝电气接线盒的73.5%，约为不锈钢电气接线盒的33.8%，由此可见，碳纤维电气接线盒的，减重效果非常突出。这对于提升高铁速度、节约能源有着很重要的作用。
碳纤维接线盒的热膨胀性能
常用车体材料不锈钢能够抗低温，并有较好的抗冲击性，作为轨道车辆用的电气接线盒材质，在性能上相对来说比较安全；铝合金材质，抗低温抗冲击性佳，但是焊接质量要求较高，一旦吊脚焊缝偏短，就容易出现起、收弧熔合不良的缺陷。碳纤维电气接线盒在应对温差大、冲击性方面比金属材质盒体要好，碳纤维材质的热膨胀系数小，导热率随温度升高而下降，能耐骤冷、急热，实验证明，在高低温变化中碳纤维电气接线盒的尺寸基本不会发生变化。
与不锈钢和铝接线盒相比，碳纤维接线盒的抗疲效果也很好。在交变应力作用下，金属材料的疲劳极限仅为静荷强度的30%-40%，而在碳纤维电气接线盒中，纤维与基体复合可缓和裂纹扩展，且存在纤维内力再分配的可能性，所以碳纤维复合材料的耐疲劳极限较高，约为静荷强度的70%-80%，并在破坏前有变形显著的征兆，安全性能较高。除此之外，碳纤维盒体耐酸性好，对酸呈惰性，能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀。
碳纤维接线盒的电磁抗干扰性能
不同的金属材料抗干扰性能不同，作为金属来说，其结构本体就能实现电磁屏蔽的效果。铝合金就是电的良导体，对高阻抗电场有很好的屏蔽作用，但其对低阻抗磁场的屏蔽却不够理想，相比之下，不锈钢却对低阻抗磁场却有很好的屏蔽作用。碳纤维作为非金属材料，为了实现箱体的电磁屏蔽，需要进行特别的处理，博实碳纤维目前采用的是在盒体表面喷涂导电涂料或是在碳纤维材料中贴金属箔，通过将金属箔引出接到车体底架与车体接地装置连接接到大地的方式，都能实现较为理想的抗电磁干扰性。
碳纤维接线盒的整体成本优势
轨道车辆用的电气接线盒的应用成本主要包括三个方面：一是材料本身的价格，二是加工工艺的费用，三是后期维护的成本。作为材料本身的价格，碳纤维无疑没有什么竞争优势，但碳纤维电气接线盒箱体可采用钢模组合式模具，箱体主体部分可一体成型，不需要拼接，部分开孔可由模具直接成型出来，减少了加工过程，其制件的铣削、开孔等加工工艺与金属件相似，可采用金属加工设备进行加工。
整体看来，碳纤维电气接线盒的成本价格与铝合金电气接线盒的成本相差并不大，并且碳纤维接线盒有个优势，需求量越大，模具费用部分的分摊就越少，对于量产化的电气接线盒来说，实际应用的可行性很强。又考虑到碳纤维材质的耐疲劳及其它优势性能，碳纤维电气接线盒的使用寿命必然比铝合金材质的盒体更长，因此后期的更新维护费用更低，如果同时将轻量化带来的能耗节约计算进去，碳纤维电气接线盒的应用价值更值得我们的尝试。
碳纤维接线盒轻量化的显著效果将很好地满足轨道车辆轻量化的特殊需求，并且在机械性能上也可以满足轨道交通的使用需求。在促进轨道交通节能减排、减少能耗、提高运营能力等方面有着积极的作用。随着轨道交通行业的进一步发展，碳纤维接线盒等一系列产品凭借其独特的性能优势将会在轨道交通行业发挥出更大的作用。
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