碳纖維夾芯板在高鐵上有應(yīng)用價(jià)值嗎？

    我國的軌道交通規(guī)模在世界首屈一指，高鐵和地鐵大大提高了城際和市內(nèi)交通的便利性，而隨著各種新科技的融入，軌道交通還有可提升的空間。碳纖維材料就是最近10年融入軌道交通的新科技新材料，碳纖維夾芯板在高鐵或地鐵上是否有應(yīng)用實(shí)例和發(fā)展?jié)摿δ兀?

 
    碳纖維夾芯板的優(yōu)勢是什么？
 
    1、輕量化和高強(qiáng)度：現(xiàn)在高鐵的日常運(yùn)行速度可達(dá)到350km/h，甚至更高。這與高鐵自身減重、動(dòng)力提升等因素有關(guān)。碳纖維夾芯板應(yīng)用在高鐵上，替代原先的金屬材料，重量上可進(jìn)行一定程度的降低。同時(shí)碳纖維板還提供了多倍于金屬材料的抗拉強(qiáng)度，可以讓高鐵的整體承壓能力得到一定的提升。速度更輕，承壓更好，高鐵車體加速更快，實(shí)用性更進(jìn)一步。
 
    2、安全性：高鐵車速可超過350km/h，如此高速狀態(tài)下，對于材料的要求很高，背后更多的考量其實(shí)還是安全問題。碳纖維材料所具備的輕量化、減沖擊、提載重、高耐候、高可靠、高可用、高壽命、少維護(hù)等優(yōu)勢在目前改善高鐵性能上具有更高的安全系數(shù)。  
    碳纖維夾芯板在高鐵上有應(yīng)用實(shí)例有哪些？
 
    1、高鐵車體外殼：碳纖維夾芯蜂窩板結(jié)構(gòu)可用于高速列車車體外殼的制作，在復(fù)合層中嵌入不銹鋼骨架以改善車體的結(jié)構(gòu)剛度，采用大型熱壓罐整體成型制成。高鐵車體總質(zhì)量可降低30%，而各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
 
    2、高鐵轉(zhuǎn)向架：傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架多采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金低碳高強(qiáng)度鋼、耐候鋼等制造，用層壓方式將碳纖維復(fù)合材料疊層結(jié)構(gòu)制成構(gòu)件的側(cè)梁，采用纏繞成型的方式將碳纖維復(fù)合材料制成橫梁，這樣的轉(zhuǎn)向架整體比普通鋼制構(gòu)架能減輕30%。
 
    3、高鐵設(shè)備艙：箱型梁結(jié)構(gòu)的彎梁與工字梁結(jié)構(gòu)的橫梁是高鐵設(shè)備艙的主承載結(jié)構(gòu)件，同樣是碳纖維板材應(yīng)用的方向之一。袋壓成型的碳纖維彎梁，和真空導(dǎo)入成型的碳纖維橫梁，采用膠接或鉚接的方式固定，形成穩(wěn)定的箱型梁結(jié)構(gòu)。而模壓工藝成型的碳纖維裙板、底板和端板都是次承載結(jié)構(gòu)件，可采用弧形芳綸蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)，內(nèi)部使用單向布鋪層，提高端板橫縱向性能。
 
    碳纖維夾芯板以及其他的碳纖維復(fù)合材料零部件在高鐵、地鐵和輕軌電車上的應(yīng)用實(shí)例，無一不說明了碳纖維材料在軌道交通領(lǐng)域具有非常巨大的應(yīng)用潛力。同時(shí)隨著碳纖維技術(shù)的提升，和國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能的擴(kuò)大，未來軌道交通將會是碳纖維應(yīng)用的又一大核心方向。
 
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