Status Semasa dan Masa Depan Bahan Komposit dalam Industri Transit Rel China

1、 Industry status quo
Pada masa ini, kebanyakan trans Chinapembinaan pelabuhan masih menggunakan konkrit bertetulang konvensional dan keluli sebagai bahan binaan utama.Dengan lanjutan masa penggunaan yang berterusan, pelbagai masalah penuaan dan kerosakan telah muncul, dan terdapat masalah seperti pembaziran sumber dan ketahanan yang lemah.Bagi memenuhi keperluan bidang pembinaan pengangkutan semasa, adalah perlu untuk membangunkan dan menggunakan lebih banyak bahan binaan baharu dan mesra alam.Antaranya, bahan komposit gentian semakin digemari oleh orang ramai kerana prestasi unggulnya, dan telah digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, pembuatan automotif, dan pengeluaran perindustrian.

2、 Trend pembangunan teknologi
Dari perspektif teknikal, sebagai tindak balas kepada keperluan yang berbeza bagi pembangunan transit rel masa hadapan, teknologi bahan gentian harus disusun mengikut strategi pembangunan negara:
Pertama, berdasarkan keperluan keselamatan yang tinggi bagi keselamatan konstitutif, perlindungan aktif dan pasif, dan amaran bencana, polimida kalis api, gentian Lyocell kalis api, gentian aramid, dll. berdasarkan kalis api intrinsik, keterdegradasian, dan VOC rendah telah dibangunkan, mencapai retardansi api tinggi bahan dalaman;Kami telah membangunkan bahan penapis gentian karbon diaktifkan, filem pelindung penapis selulosa fabrik bukan tenunan yang ditiup cair, dan mencapai penulenan udara berdasarkan bahan berfungsi nano.
Kedua, berdasarkan keperluan berkualiti tinggi bagi keselesaan komprehensif, kejuruteraan faktor manusia, pengoptimuman getaran dan bunyi, dan perjalanan pintar, bahan gentian dikeraskan komposit ringan telah dibangunkan, yang boleh mencapai fungsi seperti penyerapan hentakan, pengurangan hingar, penebat, dan penebat haba.
Ketiga, berdasarkan keperluan kecekapan tinggi maglev berkelajuan tinggi, kereta api saling bersambung, dan pengangkutan berkelajuan tinggi rintangan rendah, prepreg gentian karbon, kepingan bahan komposit, kepingan, komponen industri, cengkerang ringan dan komponen untuk transit rel dan kereta, peluru dron. , sayap, dan lain-lain telah dibangunkan dan digunakan secara meluas dalam industri, aeroangkasa, transit kereta api dan bidang lain.

Keempat adalah berdasarkan permintaan kecerdasan tinggi bagi pemanduan pintar, pembuatan pintar, dan operasi dan penyelenggaraan pintar, menggunakan data besar dan teknologi blockchain untuk membina aplikasi bahan gentian sepanjang keseluruhan kitaran hayat.Dengan platform data internet, pendigitalan yang boleh dipercayai bagi kebolehkesanan bahan boleh dicapai.
Yang kelima adalah berdasarkan permintaan untuk kuasa tenaga baharu, kitar semula bahan, rendah karbon dan pelepasan rendah, dengan tumpuan kepada perlindungan alam sekitar hijau, dan telah membangunkan reka bentuk dalaman berdasarkan bahan kitar semula dan terbiodegradasi.

Untuk kawasan tumpuan pembangunan yang disebutkan di atas, China telah mengumpulkan pasukan penyelidikan industri yang berkaitan untuk menanganinya dan mencapai keputusan tertentu.Untuk keperluan kalis api dan perlindungan alam sekitar yang lebih tinggi bagi peralatan transit rel masa hadapan, China sedang membangunkan gentian kalis api mesra alam jangka panjang sebagai teknologi baharu untuk pengemaskinian berulang bahan gentian kalis api.Dari perspektif pengubahsuaian tambahan masterbatch berfungsi, pengubahsuaian kalis api boleh digunakan pada pelbagai produk gentian kimia, menyediakan laluan baharu untuk penerokaan dan penemuan sistem kalis api masa hadapan.Dari segi kekuatan dan kekakuan khusus, gentian karbon kini merupakan salah satu bahan gentian berprestasi tinggi yang paling baik, dan ia telah digunakan secara meluas dalam peralatan transit rel.Pasukan penyelidik Universiti Qingdao telah membangunkan bahan geseran komposit gentian karbon yang cekap, mudah dan kos rendah dengan menjalankan penyelidikan pengubahsuaian pada permukaan gentian karbon.Pasukan penyelidik Universiti Sichuan telah mereka bentuk dan membangunkan resin poliamida berprestasi tinggi.Pasukan mereka telah membangunkan nilon separa aromatik (PA6T) tahan suhu tinggi dan teknologi perindustriannya.Suhu ubah bentuk panas produk ini melebihi 280 ℃, dan ia mempunyai kecairan pemprosesan cair yang sangat baik, yang boleh memenuhi pembangunan prestasi tinggi komponen elektronik dan elektrik ke arah rintangan haba, dinding nipis, pengacuan suntikan ketepatan, dan aspek lain.Di samping itu, elastomer termoplastik poliamida separa aromatik berprestasi tinggi TPA dan poliamida separa aromatik telah dibangunkan, yang mempunyai aplikasi yang baik dalam bidang seperti kereta.

Bahan komposit berasaskan gentian berprestasi tinggi sering digunakan dalam struktur tanpa beban seperti hiasan dalaman pemandu, konsol pemandu, hud, permukaan tempat duduk penumpang, panel dinding sisi, panel bumbung, dan penutup tiang pintu dalam peralatan transit rel.Kertas penebat prestasi tinggi juga digunakan dalam bahan penebat utama dalam motor berkuasa tinggi, transformer dan peralatan elektrik.Mengambil kira pelbagai faktor seperti prestasi bahan dan kos yang sangat baik, pasukan penyelidik Universiti Tekstil Wuhan telah membangunkan kekuatan tinggi dan modulus tinggi polifenilena sulfida dan gentian poliarilester kristal cecair, yang telah dipromosikan dan digunakan dalam peralatan transit rel.