2020-11-08 07:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
近些年，隨著國內軌道交通行業的快速發展，軌道車輛輕量化的要求越來越高，碳纖維複合材料成為軌道交通行業下一步的重點研發方向。2015年，國務院印發了製造強國戰略第一個十年行動綱領，明確將先進軌道交通裝備列為十大重點突破領域之一。
以安全可靠、先進成熟、節能環保為特徵的先進軌道交通裝備的發展，正朝著綠色、智能、譜系化產品方向不斷邁進，新材料、新技術和新工藝的應用成為重要的基礎支撐。
碳纖維複合材料在軌道交通領域應用的優勢，軌道交通用碳纖維複合材料在碳纖維、樹脂、成型工藝等方面的技術進展及其在軌道交通領域的典型應用，複合材料軌道在交通領域應用上面臨的問題與挑戰，並提出有效的應對措施，都是現在「材料人」關注的問題。
1、複合材料助力提升列車的舒適性
列車輕量化、綠色環保、舒適性是先進軌道交通裝備永恆不變的發展主題。複合材料作為一種基體材料和增強體複合而成的具有優異綜合性能的新型材料，具有構件重量輕、強度高、剛性大等優勢特點，對減輕軌道交通列車重量，降低噪聲、振動，提高安全性、舒適性，減少維修等均有重要作用，在推動軌道交通裝備製造業轉型升級、實現製造強國等方面發揮著不可估量的作用。
隔熱性能是影響列車車輛舒適度的一個重要因素，基於納米級微孔結構的無機隔熱材料複合功能材料具有優異的隔熱保溫和防結露效果，解決了隔熱基材敷貼到纖維或毛氈使用時易脫落問題，並可根據應用場景自主調配不同參數的需求產品。在實際的隔熱試驗對比中，隨著材料厚度的增加，傳熱速率會更低，升高到相同溫度的時間更長，將產生更好的隔熱效果。
2、複合材料的不可替代
當前，複合材料正成為先進軌道交通裝備不可替代的通用構件，並已廣泛應用於軌道交通列車諸多部位，包括列車裝飾板、格柵、銘牌等裝飾件，車門、洗手間、座椅等總成件，以及轉向架、車體、閘瓦、齒輪箱等主承力件和關鍵部件。
3、複合材料的優勢
優化設計是複合材料應用的基礎，是實現減重和安全性的保證。複合材料具有隔熱、隔音、輕質、高阻尼、超疏水、防結露、環境友好等，在實現車輛輕量化、減振降噪、防火等方面，有著優異的表現。
雖然複合材料的市場銷量增長緩慢往往歸因為原材料的高成本，但材料成本實際上僅佔複合材料構件總成本的8%~10%。事實上工藝製造成本是總成本中最高的單項成本。過去性能因素推動著複合材料在航空航天中的應用研究，但近年來成本則起到了更大的作用。這樣，開發下一代民用運輸機工藝的一個基本準則是低成本製造的可能性。委員會相信，在可預見的將來，發展趨勢是不斷開發低成本的製造工藝。
所有的新材料從研發到實現產業化應用都要經過漫長的歷程，碳纖維如此，納米材料和石墨烯材料也是如此，研發人員要首先意識到所開發新材料的優勢和劣勢，找尋最適用的應用領域，並與該領域的應用對象密切合作開發出可以實現性價比優於原用材料的示範產品，然後沿此方向繼續擴大應用，才能實現在工業領域的大規模應用。
文章來源：塑庫全書
原標題：《【科普知識】複合材料：軌道交通中不可替代的新秀》
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