碳纤维复合材料在列车上的应用优势

　　轻量化是最大化减少列车运行能耗的一项关键技术。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。碳纤维手机壳外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。由金属制造的轨道列车，虽车体强度高，但质量大、能耗高。以C20FICAS不锈钢(不锈耐酸钢)地铁列车为例，其运行15万km约消耗540000 GJ能量，按其中的5%用于克服车体的承载结构质量计算，如列车质量能最大化减少30%，则可节能27000GJ×30%=8100 GJ。

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  　　碳纤维复合材料(Material)是新一代高速轨道列车车体选材的重点(zhòng diǎn)，它不仅可使轨道列车车体轻量化，还可改进高速运行性能、降低能耗、减轻环境污染、增强安全性。碳纤维复合材料此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。当前，CFRP在轨道车辆领域的应用趋势：从车箱内饰、车内设备(shèbèi)等非承载结构零件向车体、构架等承载构件扩展；从裙板、导流罩等零部件向顶盖、司机室、整车车体等大型结构发展；以金属与复合材料(Material)混杂结构为主，大幅提高碳纤维复合材料用量。 123456
  　　一节地铁列车中间车辆各部分质量比，其中车体车身约占36%、车载设备(shèbèi)约占29%、内部装修饰品约占16% 。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。由于车载设备(shèbèi)几乎没有减重空间，因此，车体车身和内部装修饰品就成为了轻量化的重点(zhòng diǎn)对象。2000年，法国国营铁路采用碳纤维复合材料(Material)研制出双层TGV型挂车。韩国铁道科学研究院以此为基础，研制出运行速度为180 km/h的TTX型摆式列车车体，其采用不锈钢(不锈耐酸钢)增强骨架，侧墙体和顶盖采用铝蜂窝夹芯，蒙皮采用CFRP构成的三明治结构，这样车体外壳总质量比铝合金结构降低了40%，且车体强度、疲劳强度、防火安全性、动态特性等性能良好，已于2010年投人商业化运营。
 
  　　2011年，韩国铁道科学研究院研制出CFRP地铁转向架构架，其质量为635 kg，比钢质构架的质量最大化减少约30%。由日本铁道综合技术研究所与东日本客运铁道联合研制的CFRP高速列车车顶，每节车箱质量最大化减少300一500 kg,, 2014年9月，日本川崎重工研制的CFRP构架边梁，其质量比金属梁最大化减少约40%。
  　　由此可见列车轻量化的优势，以碳纤维为主的高性能纤维增强复合材料(Material)改性研发及轨道交通、汽车工业、航空军工、机器人、医疗器械等先进装备零部件开发制造的民营科技公司。拥有一支技术过硬、创新高效、经验丰富的纤维增强复合材料(Material)技术开发团队，并于年初受邀入驻市国家级科技公司孵化器，受政府重点(zhòng diǎn)扶植。碳纤维轨道交通零件