世界首辆全碳纤维地铁车体镇江造 揭开神秘的“材质革命”面纱

2018年01月22日 14:52:00 | 作者:钱飞 镇江台 蒋含蕾 | 来源:荔枝网 | 点击:正在获取...

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  本月,中国中车股份有限公司宣布研制出具有完全自主知识产权的世界首辆全碳纤维复合材料地铁车体,这辆车体是由江苏恒神股份有限公司制造,碳纤维复合材料在轨道交通方面到底有哪些优势呢?

  在江苏恒神股份有限公司复合材料事业部,记者看到一个长30米、宽8米、高7米的全碳纤维地铁车体实验室。公司复合材料事业部副总经理刘伟介绍,实验室主要是用来控制室内的温度和湿度,因为碳纤维复合材料对环境要求很高:“湿度必须控制在30%到65%之间,温度要控制到18到24度的范围。纤维和树脂会吸收一些水分,尤其是在江南地区,长时间暴露在湿度比较大的环境下,它会吸收一些水汽,未来会在我们的复合材料当中形成孔隙,这样会对我们的质量有影响。”

  刘伟介绍,制造车体的过程有点像纳鞋底,工程师们先作出一个车体形状的模具,将碳纤维预浸料一层一层铺叠在模具里,然后进行高温固化,最后脱模形成碳纤维复合材料车体。这种车体比同样大小的铝合金车体要请1.6吨,而且具备保温等功能:“全碳纤维有更好的保温作用,保温对他的整个车运营过程中的环控,空调这块节降的费用是非常高的。另外它还有一个比较高的抗阻尼的能力,就是降噪。我们所有的车身材料结构都去做了相应的降噪性能的测试,达到38db以下。”

  虽然有种种优势,但碳纤维的造价要比铝合金高出好几倍。刘伟说,从长远来看,碳纤维车体整个成本是远远低于铝合金车体的:“其实车的运营成本除了牵引,就是这个动力输出以外,最大部分的能耗就是空调。节能的费用,可能在第十年的时候就可以节省下来。金属会氧化、腐蚀,对复材来说它不存在这个问题,我们会减少它的维修次数和保养次数,铝合金的车身每年可能都需要几次检修,但对复合材料,可以延长它(保修周期),比如每两年至三年去做一次检修。”

  目前,全碳纤维复合材料地铁车体已经成功通过静态力学测试。不过,从研发成功到正式批产,车体还需要经过里程六十万公里的路测考验。刘伟:“如果真正内线结构上做了一些变化,甚至它里面的布线、管漏,这些都做一些调整的话,我相信制造会更容易,成本也会更低,那个时候再去批产会更具有经济效益。”

  (来源:江苏新闻广播/钱飞 编辑/蒋婕)

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