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碳纤维复合材料在列车上的应用优势

　　轻量化是减少列车运行能耗的一项要害技巧。碳纤维制品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。也正是因为如此，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。由金属制造的轨道列车，虽车体强度高，但品质大、能耗高。以C20FICAS不锈钢地铁列车为例，其运行15万km约消耗540000 GJ能量，按其中的5%(即27000GJ)用于克服车体的承载结构品质盘算，如列车品质能减少30%，则可节能27000GJ×30%=8100 GJ。 内容来自123456

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碳纤维复合资料是新一代高速轨道列车车体选材的重点，它不仅可使轨道列车车体轻量化，还可改进高速运行机能、降落能耗、减轻环境沾染、加强保险性。当前，CFRP在轨道车辆范畴的利用趋势：从车箱内饰、车内设备等非承载结构整机向车体、构架等承载构件扩大；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；以金属与复合资料混淆结构为主，大幅进步碳纤维复合资料用量。
一节地铁列车旁边车辆各局部品质比，其中车体车身约占36%、车载设备约占29%、内部装潢约占16% 。碳纤维板将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材，能有效解决多层碳纤维布施工困难和工程量大的问题，补强效果好，施工便捷。碳纤维管采用碳纤维复合材料预浸入苯乙稀基聚脂树脂经加热固化拉挤（缠挠）而成。在制过程中，可以通过不同的模具生产出各种型材，如：不同规格的碳纤维圆管，不同规格的方管，不同规格的片材，以及其它型材：在制作过程中也可以包3K进行表面包装美化等等。因为车载设备多少乎不减重空间，因此，车体车身跟内部装潢就成为了轻量化的重点对象。2000年，法国国营铁路公司(SNCF)采取碳纤维复合资料研制出双层TGV型挂车。韩国铁道科学研究院(KRRI)以此为基本，研制出运行速度为180 km/h的TTX型摆式列车车体，其采取不锈钢加强骨架，侧墙体跟顶盖采取铝蜂窝夹芯，蒙皮采取CFRP形成的三明治结构，这样车体外壳总品质比铝合金结构降落了40%，且车体强度、疲劳强度、防火保险性、动态特点等机能良好，已于2010年投人贸易化经营。 内容来自123456
 

2011年，韩国铁道科学研究院(KRRI)研制出CFRP地铁转向架构架，其品质为635 kg，比钢质构架的品质减少约30%。由日本铁道综合技巧研究所(JRTI)与东日本客运铁道公司结合研制的CFRP高速列车车顶，每节车箱品质减少300一500 kg,, 2014年9月，日本川崎重工研制的CFRP构架边梁，其品质比金属梁减少约40%。
由此可见列车轻量化的上风，碳纤维轨道交通整机