【塑料機(jī)械網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】 年關(guān)將至,2020年的春運(yùn)大戲今日正式開(kāi)唱。
今年的春節(jié)來(lái)得早,從昨日新聞辦召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上了解到,春運(yùn)將從1月10日一直持續(xù)到2月18日,客流在呈現(xiàn)“前緊后松”的特點(diǎn)之余,還將繼續(xù)發(fā)生客運(yùn)結(jié)構(gòu)性變化,城鐵客運(yùn)量將繼續(xù)高位增長(zhǎng)。
我國(guó)的公共交通業(yè)近年來(lái)喜事頻傳,在2019年12月30日,京張高鐵正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng),這條高速鐵路不僅采用了我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),還是一條時(shí)速為350千米/小時(shí)的高寒、大風(fēng)沙高速鐵路。而截至2019年底,我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)13.9萬(wàn)公里,其中高鐵占其中3.5萬(wàn)公里,超過(guò)世界網(wǎng)其他國(guó)家高鐵營(yíng)業(yè)里程的總和,再次刷新了我國(guó)的鐵路網(wǎng)成績(jī)。
“中國(guó)速度”彰顯了我國(guó)在軌道交通技術(shù)方面的實(shí)力,得益于我國(guó)多年來(lái)對(duì)科技的重視。不過(guò)你可知道,在這些振奮人心的數(shù)字背后,高分子材料產(chǎn)業(yè)也發(fā)揮著重要作用。
高分子材料應(yīng)用實(shí)現(xiàn)降重提速
2019年4月28日上午,烯碳鋁合金錠坯從上海烯碳金屬基復(fù)合材料工程中心的生產(chǎn)線(xiàn)上成功下線(xiàn)。通過(guò)將碳納米管、石墨烯引入鋁合金材料制成的烯碳鋁合金與傳統(tǒng)鋁合金材料相比,在保持較輕質(zhì)量等等同時(shí)具有更強(qiáng)的剛度。這一事件也標(biāo)志著該種新型復(fù)合材料中試成功,并將助推我國(guó)的航空航天、高鐵、汽車(chē)等制造業(yè)將邁入輕量化時(shí)代。
雖然提起“輕量化”,我們往往會(huì)先想到汽車(chē)。汽車(chē)輕量化趨勢(shì)已成,并具有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展空間,但是實(shí)際上,輕量化概念正被越來(lái)越多的領(lǐng)域所重視。我國(guó)對(duì)鐵路交通產(chǎn)業(yè)的輕量化布局已有多年,自2012年起,國(guó)內(nèi)企業(yè)、高效、科研院所就在中國(guó)鐵路總公司的主導(dǎo)下進(jìn)行產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究,并力爭(zhēng)2020年基本形成高速列車(chē)輕量化的局面。
事實(shí)上,隨著近年來(lái)高速鐵路以及城市軌道交通的快速崛起,非金屬化學(xué)材料呈現(xiàn)出更具活力的發(fā)展前景,諸如高分子材料、碳納米管、石墨烯、碳纖維材料等新型材料與我們的生活越來(lái)越貼近。
這些材料在高鐵列車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域中具有巨大潛力。車(chē)身、地板、轉(zhuǎn)向架等主承力件在車(chē)輛整車(chē)結(jié)構(gòu)重量中占有很大的比例,對(duì)這些部分的改進(jìn)是實(shí)現(xiàn)整車(chē)輕量化的重要攻堅(jiān)點(diǎn),因而這也是新材料的應(yīng)用的較為廣泛的領(lǐng)域。
除此之外,在包括天花板、行李艙、空調(diào)蓋板、廁所用地板、門(mén)窗框架、車(chē)門(mén)、墻板等非承力件的制造上,也更多地青睞于如高比剛度復(fù)合材料夾層板、碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)、玻璃鋼等新型材料的應(yīng)用。
可以說(shuō),高分子復(fù)合材料的應(yīng)用為鐵路車(chē)輛降重提速提供了重要的可行方案。
新型涂裝方案帶來(lái)更多保護(hù)
人靠衣裝,車(chē)也得靠外裝。不過(guò)這里我們提到的是車(chē)體外殼之外的涂裝方案。
在此前公布的京張高鐵智能列車(chē)設(shè)計(jì)方案中,一款特別的藍(lán)白漸變外觀的“瑞雪迎春號(hào)”列車(chē)賺足了眾人眼球。在其令人耳目一新的外觀背后,是采用了升級(jí)版科思創(chuàng)的水性易噴涂聚氨酯涂料原材料系列產(chǎn)品。這款涂料具有更好的耐候性、耐化學(xué)性、耐磨性,為車(chē)體外層提供理想的保護(hù)。在多變的環(huán)境中可以保持列車(chē)表面的完整,并更具抵御飛石撞擊帶來(lái)的車(chē)表?yè)p傷。
又輕又強(qiáng)提供安全舒適體驗(yàn)
與傳統(tǒng)材料相比,高分子材料不僅在減重方面獲得勝利,在耐沖擊、增穩(wěn)等方面也并不遜色。比如涉及車(chē)頭的駕駛控制室的設(shè)計(jì)方案上,英國(guó)就在部分列車(chē)的車(chē)頭前端上采用了層壓纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)板包覆的聚氨酯泡沫芯夾層結(jié)構(gòu),而意大利則有使用Kevlar纖維和環(huán)氧樹(shù)脂壓模成型的技術(shù);而在增加車(chē)輛穩(wěn)定性方面,日本采用了碳纖維增強(qiáng)塑料車(chē)頂棚、碳纖維增強(qiáng)塑料轉(zhuǎn)向架等。
針對(duì)提高內(nèi)部安全性方面,許多車(chē)內(nèi)裝飾及設(shè)施(如墻板、蓋板等)會(huì)在表面疊加一層具有阻燃特性的纖維增強(qiáng)塑料來(lái)增強(qiáng)防火效果。使用玻璃纖維增強(qiáng)塑料來(lái)增強(qiáng)設(shè)施的耐腐蝕性,通常應(yīng)用于水箱、便池、盥洗臺(tái)等部分,并且在降噪方面(車(chē)內(nèi)降噪及線(xiàn)路周邊隔離帶)也具有不錯(cuò)的表現(xiàn)。
結(jié)語(yǔ):在今年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局中發(fā)布的數(shù)據(jù)中顯示,2018年末,我國(guó)高鐵營(yíng)業(yè)里程達(dá)到3萬(wàn)公里,是2008年的44.5倍,占高鐵總里程的三分之二以上,我國(guó)也成功躋身高鐵成網(wǎng)運(yùn)行國(guó)家行列。從航空航天到鐵路公路運(yùn)輸再到自駕出行,高分子材料的發(fā)展為我們的生活持續(xù)帶來(lái)新的驚喜,在輕量化趨勢(shì)之下,我們還將持續(xù)關(guān)注。
資料參考:新材料研習(xí)社、金十?dāng)?shù)據(jù)、文匯報(bào)
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