Nåværende status og fremtid for komposittmaterialer i Kinas jernbanetransportindustri

1, Industry status quo
For tiden er det meste av Kinas transportasjonskonstruksjon bruker fortsatt konvensjonell armert betong og stål som hovedkonstruksjonsmaterialer.Med den kontinuerlige forlengelsen av brukstiden har det dukket opp ulike aldrings- og skadeproblemer, og det er problemer som ressurssløsing og dårlig holdbarhet.For å møte behovene til det nåværende transportkonstruksjonsfeltet, er det nødvendig å utvikle og bruke flere nye og miljøvennlige byggematerialer.Blant dem er fiberkomposittmaterialer stadig mer foretrukket av folk på grunn av deres overlegne ytelse, og har blitt mye brukt i romfart, bilproduksjon og industriell produksjon.

2、 Teknologiske utviklingstrender
Fra et teknisk perspektiv, som svar på de ulike behovene til fremtidig utvikling av jernbanetransport, bør fibermaterialteknologi legges ut i samsvar med den nasjonale utviklingsstrategien:
For det første, basert på de høye sikkerhetskravene for konstitutiv sikkerhet, aktiv og passiv beskyttelse og katastrofevarsling, er det utviklet flammehemmende polyimid, flammehemmende Lyocell-fiber, aramidfiber, etc. basert på egen flammehemming, nedbrytbarhet og lav VOC, oppnå høy flammehemming av interiørmaterialer;Vi har utviklet filtermaterialer av aktivert karbonfiber, smelteblåste ikke-vevde cellulosefilterbeskyttelsesfilmer og oppnådd luftrensing basert på nanofunksjonelle materialer.
For det andre, basert på høykvalitetskravene til omfattende komfort, menneskelige faktorers konstruksjon, vibrasjons- og støyoptimalisering, og smart reise, er det utviklet lette kompositt-herdede fibermaterialer, som kan oppnå funksjoner som støtdemping, støyreduksjon, isolasjon og termisk isolasjon.
For det tredje, basert på de høye effektivitetskravene til høyhastighets maglev, sammenkoblede tog og høyhastighetstransport med lav motstand, karbonfiberprepregs, komposittmaterialeark, ark, industrielle komponenter, lettvektsskjell og komponenter for jernbanetransport og biler, droneskall. , vinger, etc. er utviklet og mye brukt i industri, romfart, jernbanetransport og andre felt.

Den fjerde er basert på det høye etterspørselen etter intelligent kjøring, intelligent produksjon og intelligent drift og vedlikehold, ved å bruke big data og blockchain-teknologi for å bygge fibermaterialeapplikasjoner gjennom hele livssyklusen.Med en internettdataplattform kan pålitelig digitalisering av materialsporbarhet oppnås.
Den femte er basert på etterspørselen etter ny energikraft, materialgjenvinning, lavkarbon og lave utslipp, med fokus på grønn miljøvern, og har utviklet interiørdesign basert på resirkulerbare og biologisk nedbrytbare materialer.

For de ovennevnte utviklingspunktene har Kina samlet relevante industriforskningsteam for å takle dem og oppnå visse resultater.For de høyere flammehemmende og miljøvernkravene til fremtidig jernbanetransportutstyr, utvikler Kina langsiktige miljøvennlige flammehemmende fibre som en ny teknologi for iterative oppdateringer av flammehemmende fibermaterialer.Fra perspektivet til funksjonell masterbatch-tilsetningsmodifikasjon, kan flammehemmende modifikasjon brukes på et bredt spekter av kjemiske fiberprodukter, og gir en ny vei for utforskning og oppdagelse av fremtidige flammehemmende systemer.Når det gjelder spesifikk styrke og stivhet, er karbonfiber for tiden et av de mest utmerkede fibermaterialene med høy ytelse, og det har blitt mye brukt i jernbanetransportutstyr.Forskerteamet ved Qingdao University har utviklet et effektivt, praktisk og rimelig karbonfiberkomposittfriksjonsmateriale ved å utføre modifikasjonsforskning på overflaten av karbonfibre.Forskerteamet ved Sichuan University har designet og utviklet høyytelses polyamidharpiks.Teamet deres har utviklet høytemperaturbestandig semi-aromatisk nylon (PA6T) og dens industrialiseringsteknologi.Den varme deformasjonstemperaturen til dette produktet overstiger 280 ℃, og det har utmerket smelteprosesseringsfluiditet, som kan møte høyytelsesutviklingen av elektroniske og elektriske komponenter mot varmebestandighet, tynnvegger, presisjonssprøytestøping og andre aspekter.I tillegg er det utviklet høyytelses semi-aromatisk polyamid termoplastiske elastomerer TPA og semi-aromatisk polyamid, som har gode applikasjoner i felt som biler.

Høyytelses fiberbaserte komposittmaterialer brukes ofte i ikke-bærende strukturer som førerens interiørdekorasjon, førerkonsoll, panser, passasjerseteoverflate, sideveggpaneler, takpaneler og dørstolper i jernbanetransportutstyr.Høyytelses isolasjonspapir brukes også i viktige isolasjonsmaterialer i høyeffektsmotorer, transformatorer og elektrisk utstyr.Tatt i betraktning ulike faktorer som utmerket materialytelse og kostnader, har forskningsteamet ved Wuhan Textile University utviklet polyfenylensulfid og flytende krystallpolyarylesterfibre med høy styrke og høy modul, som har blitt fremmet og brukt i jernbanetransportutstyr.