Estado actual e futuro dos materiais compostos na industria do transporte ferroviario de China

1, Industry status quo
Na actualidade, a maioría das transa construción de portación aínda usa formigón armado e aceiro convencionais como materiais de construción principais.Coa prolongación continua do tempo de uso, xurdiron varios problemas de envellecemento e danos, e hai problemas como o desperdicio de recursos e a mala durabilidade.Para satisfacer as necesidades do campo da construción do transporte actual, é necesario desenvolver e utilizar materiais de construción máis novos e respectuosos co medio ambiente.Entre eles, os materiais compostos de fibra son cada vez máis favorecidos polas persoas debido ao seu rendemento superior e foron moi utilizados na industria aeroespacial, na fabricación de automóbiles e na produción industrial.

2, Tendencias de desenvolvemento tecnolóxico
Desde unha perspectiva técnica, en resposta ás diferentes necesidades do futuro desenvolvemento do tránsito ferroviario, a tecnoloxía dos materiais de fibra debe establecerse de acordo coa estratexia nacional de desenvolvemento:
En primeiro lugar, baseándose nos altos requisitos de seguridade de seguridade constitutiva, protección activa e pasiva e aviso de desastre, desenvolvéronse poliimida ignífuga, fibra Lyocell ignífuga, fibra de aramida, etc. conseguir un alto retardo de chama dos materiais interiores;Desenvolvemos materiais filtrantes de fibra de carbón activado, películas protectoras de filtro de celulosa de tecido non tecido fundido e logramos a purificación do aire baseada en materiais nanofuncionais.
En segundo lugar, baseándose nos requisitos de alta calidade de confort integral, enxeñaría de factores humanos, optimización de vibracións e ruídos e viaxes intelixentes, desenvolvéronse materiais compostos lixeiros de fibra endurecida, que poden acadar funcións como a absorción de choques, a redución de ruído, o illamento e illamento térmico.
En terceiro lugar, baseándose nos requisitos de alta eficiencia de maglev de alta velocidade, trens interconectados e transporte de alta velocidade de baixa resistencia, preimpregnados de fibra de carbono, follas de materiais compostos, follas, compoñentes industriais, carcasas lixeiras e compoñentes para tránsito ferroviario e automóbiles, carcasas de drones. , ás, etc. foron desenvolvidos e amplamente utilizados en industrias, aeroespacial, tránsito ferroviario e outros campos.

O cuarto baséase na alta demanda de intelixencia de condución intelixente, fabricación intelixente e operación e mantemento intelixentes, utilizando big data e tecnoloxía blockchain para crear aplicacións de materiais de fibra ao longo de todo o ciclo de vida.Cunha plataforma de datos en Internet pódese conseguir unha dixitalización fiable da trazabilidade do material.
O quinto baséase na demanda de enerxía nova, reciclaxe de materiais, baixas emisións de carbono e baixas emisións, con foco na protección ambiental verde, e desenvolveu deseños de interiores baseados en materiais reciclables e biodegradables.

Para os puntos de desenvolvemento mencionados anteriormente, China reuniu equipos de investigación da industria relevantes para abordalos e logrou certos resultados.Para os requisitos máis altos de retardador de chama e protección ambiental dos futuros equipos de tránsito ferroviario, China está a desenvolver fibras retardadoras de chama a longo prazo respectuosas co medio ambiente como unha nova tecnoloxía para actualizacións iterativas de materiais de fibra retardadora de chama.Desde a perspectiva da modificación funcional de adición de masterbatch, a modificación retardante de chama pódese aplicar a unha ampla gama de produtos de fibra química, proporcionando un novo camiño para a exploración e o descubrimento de futuros sistemas retardadores de chama.En termos de resistencia e rixidez específicas, a fibra de carbono é actualmente un dos materiais de fibra de alto rendemento máis excelentes, e foi amplamente utilizada en equipos de transporte ferroviario.O equipo de investigación da Universidade de Qingdao desenvolveu un material de fricción composto de fibra de carbono eficiente, cómodo e de baixo custo ao realizar investigacións de modificación na superficie das fibras de carbono.O equipo de investigación da Universidade de Sichuan deseñou e desenvolveu resina de poliamida de alto rendemento.O seu equipo desenvolveu nailon semi aromático resistente a altas temperaturas (PA6T) e a súa tecnoloxía de industrialización.A temperatura de deformación en quente deste produto supera os 280 ℃ e ten unha excelente fluidez de procesamento de fusión, que pode satisfacer o desenvolvemento de alto rendemento de compoñentes electrónicos e eléctricos cara á resistencia á calor, paredes delgadas, moldaxe por inxección de precisión e outros aspectos.Ademais, desenvolvéronse elastómeros termoplásticos de poliamida semi-aromática de alto rendemento TPA e poliamida semi-aromática, que teñen boas aplicacións en campos como os automóbiles.

Os materiais compostos a base de fibras de alto rendemento utilízanse a miúdo en estruturas sen carga, como a decoración interior do condutor, a consola do condutor, o capó, a superficie do asento do pasaxeiro, os paneis de parede laterais, os paneis do teito e as tapas dos pilares das portas nos equipos de transporte ferroviario.O papel de illamento de alto rendemento tamén se usa en materiais de illamento clave en motores, transformadores e equipos eléctricos de alta potencia.Tendo en conta varios factores, como o excelente rendemento e custo dos materiais, o equipo de investigación da Universidade Téxtil de Wuhan desenvolveu fibras de poliarilester de sulfuro de polifenileno de alta resistencia e alto módulo e de cristal líquido, que foron promovidas e aplicadas en equipos de tránsito ferroviario.