Nuværende status og fremtid for kompositmaterialer i Kinas jernbanetransitindustri

1, Industry status quo
På nuværende tidspunkt er de fleste af Kinas transportationskonstruktion bruger stadig konventionel armeret beton og stål som de vigtigste byggematerialer.Med den kontinuerlige forlængelse af brugstiden er der opstået forskellige ældnings- og skadesproblemer, og der er problemer som ressourcespild og dårlig holdbarhed.For at imødekomme behovene i det nuværende transportkonstruktionsfelt er det nødvendigt at udvikle og bruge flere nye og miljøvenlige byggematerialer.Blandt dem er fiberkompositmaterialer i stigende grad begunstiget af mennesker på grund af deres overlegne ydeevne og er blevet meget brugt i rumfart, bilproduktion og industriel produktion.

2、 Teknologiske udviklingstendenser
Fra et teknisk perspektiv, som svar på de forskellige behov for fremtidig jernbanetransitudvikling, bør fibermaterialeteknologi udformes i overensstemmelse med den nationale udviklingsstrategi:
For det første er der udviklet flammehæmmende polyimid, flammehæmmende Lyocell-fiber, aramidfiber osv. baseret på iboende flammehæmning, nedbrydelighed og lav VOC baseret på de høje sikkerhedskrav til konstitutiv sikkerhed, aktiv og passiv beskyttelse og katastrofeadvarsel. opnå høj flammehæmning af indvendige materialer;Vi har udviklet filtermaterialer med aktiveret kulfiber, smelteblæste ikke-vævede cellulosefilterbeskyttelsesfilm og opnået luftrensning baseret på nanofunktionelle materialer.
For det andet er der baseret på højkvalitetskravene til omfattende komfort, menneskelige faktorers konstruktion, vibrations- og støjoptimering og smart rejse udviklet lette komposit-hærdede fibermaterialer, som kan opnå funktioner som stødabsorbering, støjreduktion, isolering og termisk isolering.
For det tredje, baseret på højeffektivitetskravene for højhastigheds-maglev, indbyrdes forbundne tog og lavmodstandshøjhastighedstransport, kulfiber-prepregs, kompositmaterialeplader, plader, industrielle komponenter, letvægtsskaller og komponenter til jernbanetransit og biler, droneskaller , vinger osv. er blevet udviklet og meget brugt i industrier, rumfart, jernbanetransit og andre områder.

Den fjerde er baseret på den høje efterspørgsel efter intelligent kørsel, intelligent fremstilling og intelligent drift og vedligeholdelse, der udnytter big data og blockchain-teknologi til at bygge fibermaterialeapplikationer gennem hele livscyklussen.Med en internetdataplatform kan der opnås pålidelig digitalisering af materialesporbarhed.
Den femte er baseret på efterspørgslen efter ny energikraft, materialegenanvendelse, kulstoffattige og lave emissioner, med fokus på grøn miljøbeskyttelse, og har udviklet interiørdesign baseret på genanvendelige og biologisk nedbrydelige materialer.

Til de ovennævnte udviklingshotspots har Kina samlet relevante industriforskningshold for at tackle dem og opnået visse resultater.For de højere flammehæmmende og miljøbeskyttelseskrav til fremtidigt jernbanetransitudstyr, udvikler Kina langsigtede miljøvenlige flammehæmmende fibre som en ny teknologi til iterative opdateringer af flammehæmmende fibermaterialer.Fra perspektivet af funktionel masterbatch-tilsætningsmodifikation kan flammehæmmende modifikation anvendes på en bred vifte af kemiske fiberprodukter, hvilket giver en ny vej til udforskning og opdagelse af fremtidige flammehæmmende systemer.Med hensyn til specifik styrke og stivhed er kulfiber i øjeblikket et af de mest fremragende højtydende fibermaterialer, og det har været meget brugt i jernbanetransitudstyr.Forskerholdet fra Qingdao University har udviklet et effektivt, bekvemt og billigt kulfiberkompositfriktionsmateriale ved at udføre modifikationsforskning på overfladen af ​​kulfiber.Forskerholdet fra Sichuan University har designet og udviklet højtydende polyamidharpiks.Deres team har udviklet højtemperaturbestandigt semi-aromatisk nylon (PA6T) og dets industrialiseringsteknologi.Den varme deformationstemperatur for dette produkt overstiger 280 ℃, og det har fremragende smeltebehandlingsfluiditet, som kan imødekomme højtydende udvikling af elektroniske og elektriske komponenter mod varmebestandighed, tyndvægge, præcisionssprøjtestøbning og andre aspekter.Derudover er der udviklet højtydende semi-aromatisk polyamid termoplastiske elastomerer TPA og semi-aromatisk polyamid, som har gode applikationer inden for områder som biler.

Højtydende fiberbaserede kompositmaterialer bruges ofte i ikke-bærende strukturer, såsom førerens indretning, førerkonsol, kaleche, passagersædeoverflade, sidevægspaneler, tagpaneler og dørstolpedæksler i jernbanetransitudstyr.Højtydende isoleringspapir bruges også i vigtige isoleringsmaterialer i højeffektmotorer, transformere og elektrisk udstyr.Under hensyntagen til forskellige faktorer, såsom fremragende materialeydelse og omkostninger, har forskerholdet fra Wuhan Textile University udviklet polyphenylensulfid- og flydende krystalpolyarylesterfibre med høj styrke og høj modul, som er blevet fremmet og anvendt i jernbanetransitudstyr.