全球首創(chuàng)碳纖維地鐵列車亮相
來源：塑料機械網(wǎng)
高速磁浮交通，一個技術難度極高的工程系統(tǒng)，一項長期被德國、日本等少數(shù)發(fā)達國家壟斷的國際尖端技術，這一技術于近日在我國實現(xiàn)了國產(chǎn)化。近日，有關“我國時速600公里的磁懸浮列車首次亮相”的報道引起社會各界廣泛關注。
2019年12月6日，在杭州國際博覽中心舉辦的的第二屆浙江國際智慧交通產(chǎn)業(yè)博覽會上，中國中車集團研發(fā)的時速600公里高速磁懸浮、新一代碳纖維列車、新一代智能地鐵列車以及跨座式單軌列車四種未來列車真車首次亮相。這標志著我國高速磁懸浮列車研究取得突破性進展，完全實現(xiàn)國產(chǎn)化，并已具備了啟動高速試驗線建設和后續(xù)產(chǎn)業(yè)落地的基礎。
軌道交通領域：碳纖維發(fā)展?jié)摿Υ?/strong>
目前，國內(nèi)軌道交通中碳纖維的應用范圍還十分有限，但隨著城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展，對軌道交通建設的質量提出了更高的要求，輕量化材料是目前重要的應用趨勢，這也讓輕量化先進碳纖維材料應用技術得到了快速的研究與推廣應用。
碳纖維具備“外柔內(nèi)剛”的特性,外殼堅硬又有紡織纖維的柔軟，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，通常被稱為”新材料之王”,也有”黑黃金”的美稱,是新一代增強纖維。常常被用于國防軍工和民用方面的重要材料。
碳纖維復合材料與傳統(tǒng)輕量化材料相比，具備密度小，強度高，模量高等特點，適合用作軌道交通的輕量化、環(huán)保材料。據(jù)了解，碳纖維復合材料在軌道列車上的專利主要集中在車體、轉向架、車外設備、內(nèi)裝四個方面。其中車體和轉向架的開發(fā)和應用專利比較多。
相關數(shù)據(jù)顯示，到2025年，中國高鐵里程將超過3.8萬公里，且現(xiàn)役的高鐵列車超過了2500輛。列車的節(jié)能性、環(huán)保性、舒適性、便利性已成為高鐵列車未來的發(fā)展方向。而碳纖維因其優(yōu)秀的性能越來越受到軌道車輛研制企業(yè)的關注及采用，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
突出優(yōu)勢：具備高度安全性
碳纖維應用優(yōu)點頗多，其安全性尤其突出，這也是其廣泛應用于道路交通的關鍵所在。
防火是安全性的核心。高鐵車廂是一個密閉的空間,如果發(fā)生火災,乘客無法躲避。如果阻燃性做的太差,發(fā)生安全事故絕對是大概率,畢竟誰也不愿意坐在易燃易爆品上旅行。
所謂的防火,要涉及四個方面的內(nèi)容,阻燃性、煙密度、熔滴性、煙毒性。
阻燃性：阻燃性指材料具有明顯推遲火焰蔓延的性質。也就是火焰燒到到復合材料部件上,無法繼續(xù)向前蔓延。通常用產(chǎn)品燃燒破壞長度或者燃燒熄滅時間來判斷阻燃性的好壞。
煙密度：也就是火焰蔓延到復合材料部件上,發(fā)出的煙的多少。一般來講,發(fā)煙越少,對人體危害越小。測試煙密度,主要利用光線通過煙霧衰減多少來評判。光線衰減越大,煙密度越大,光線衰減越小,煙密度越小。
熔滴性：比如燒塑料制品,會發(fā)現(xiàn)塑料被燒成液滴,并伴隨著火苗滴落下來。熔滴性差的復合材料制品,會造成火焰蔓延的不可控。所以,對熔滴性的評判,只有兩個標準,產(chǎn)生熔滴和不產(chǎn)生熔滴現(xiàn)象。D5510-2標準將熔滴性分為2個檔次,具體要求如下:
煙毒性：地鐵/高鐵等車輛的火災的傷亡中,濃煙引起的窒息死亡遠遠大于火災本身造成的死亡,因此對地鐵/高鐵等材料的煙霧毒性的測試十分必要。D5510-2標準設置毒性指數(shù)FED指標來評判煙毒性,通常要求煙毒性指數(shù)FED≤1。
結語：若問軌道交通領域碳纖維復合材料未來的發(fā)展方向如何，目前推進軌道交通復合材料車體的應用還須從幾方面推進。如：深入開展碳纖維材料基礎性研究、開展碳纖維復合材料結構設計研究、加強復合材料結構成型工藝的優(yōu)化研究、建立適用軌交行業(yè)的復合材料標準體系、提高碳纖維生產(chǎn)能力和水平等。而近日四大未來列車的正式亮相，是一個很好的開始，碳纖維復合新材料的未來前景一片光明。
