Starea actuală și viitorul materialelor compozite în industria de tranzit feroviar din China

1, Indstatus quo-ul american
În prezent, majoritatea transconstrucția de portare folosește în continuare betonul armat convențional și oțelul ca principale materiale de construcție.Odată cu prelungirea continuă a timpului de utilizare, au apărut diverse probleme de îmbătrânire și deteriorare și există probleme precum risipa de resurse și durabilitatea slabă.Pentru a răspunde nevoilor domeniului actual al construcțiilor de transport, este necesar să se dezvolte și să se utilizeze mai multe materiale de construcție noi și ecologice.Printre acestea, materialele compozite din fibre sunt din ce în ce mai favorizate de oameni datorită performanței lor superioare și au fost utilizate pe scară largă în industria aerospațială, producția de automobile și producția industrială.

2, Tendințele de dezvoltare tehnologică
Din punct de vedere tehnic, ca răspuns la nevoile diferite ale dezvoltării viitoare a tranzitului feroviar, tehnologia materialelor din fibre ar trebui să fie stabilită în conformitate cu strategia națională de dezvoltare:
În primul rând, pe baza cerințelor de siguranță ridicate de siguranță constitutivă, protecție activă și pasivă și avertizare în caz de dezastru, au fost dezvoltate poliimidă ignifugă, fibre Lyocell ignifuge, fibre de aramidă etc., bazate pe ignifugare intrinsecă, degradabilitate și COV scăzut, obținerea unei rezistențe ridicate la flacără a materialelor interioare;Am dezvoltat materiale de filtrare din fibră de cărbune activat, filme de protecție cu filtru de celuloză din țesături nețesute suflate prin topire și am realizat purificarea aerului pe baza materialelor nano funcționale.
În al doilea rând, pe baza cerințelor de înaltă calitate de confort cuprinzător, ingineria factorilor umani, optimizarea vibrațiilor și a zgomotului și a călătoriei inteligente, au fost dezvoltate materiale compozite ușoare din fibre întărite, care pot realiza funcții precum absorbția șocurilor, reducerea zgomotului, izolarea și izolație termică.
În al treilea rând, pe baza cerințelor de înaltă eficiență ale maglev de mare viteză, trenuri interconectate și transport de mare viteză cu rezistență scăzută, preimpregnate din fibră de carbon, foi de material compozit, foi, componente industriale, carcase ușoare și componente pentru tranzitul feroviar și automobile, carcase de drone , aripi etc. au fost dezvoltate și utilizate pe scară largă în industrii, aerospațială, tranzit feroviar și alte domenii.

Al patrulea se bazează pe cererea ridicată de inteligență de conducere inteligentă, fabricație inteligentă și operare și întreținere inteligente, utilizând tehnologia big data și blockchain pentru a construi aplicații de materiale din fibre pe întreg ciclul de viață.Cu o platformă de date pe internet, se poate realiza o digitalizare fiabilă a trasabilității materialelor.
A cincea se bazează pe cererea de energie nouă, reciclarea materialelor, emisii scăzute de carbon și emisii scăzute, cu accent pe protecția mediului ecologic și a dezvoltat amenajări interioare bazate pe materiale reciclabile și biodegradabile.

Pentru hotspot-urile de dezvoltare menționate mai sus, China a adunat echipe relevante de cercetare din industrie pentru a le aborda și a obținut anumite rezultate.Pentru cerințele mai mari de ignifugare și de protecție a mediului ale viitoarelor echipamente de tranzit feroviar, China dezvoltă fibre ignifuge ecologice pe termen lung, ca o nouă tehnologie pentru actualizări iterative ale materialelor din fibre ignifuge.Din perspectiva modificării de adăugare a masterbatch-ului funcțional, modificarea ignifugă poate fi aplicată unei game largi de produse din fibre chimice, oferind o nouă cale pentru explorarea și descoperirea viitoarelor sisteme ignifuge.În ceea ce privește rezistența și rigiditatea specifică, fibra de carbon este în prezent unul dintre cele mai excelente materiale din fibre de înaltă performanță și a fost utilizată pe scară largă în echipamentele de tranzit feroviar.Echipa de cercetare a Universității Qingdao a dezvoltat un material de frecare compozit din fibră de carbon eficient, convenabil și ieftin, efectuând cercetări de modificare a suprafeței fibrelor de carbon.Echipa de cercetare a Universității Sichuan a proiectat și dezvoltat rășină poliamidă de înaltă performanță.Echipa lor a dezvoltat nailon semi-aromatic rezistent la temperaturi înalte (PA6T) și tehnologia sa de industrializare.Temperatura de deformare la cald a acestui produs depășește 280 ℃ și are o fluiditate excelentă de procesare a topiturii, care poate satisface dezvoltarea de înaltă performanță a componentelor electronice și electrice în ceea ce privește rezistența la căldură, pereții subțiri, turnarea prin injecție de precizie și alte aspecte.În plus, au fost dezvoltați elastomeri termoplastici de poliamidă semi-aromatică de înaltă performanță TPA și poliamidă semi-aromatică, care au aplicații bune în domenii precum automobile.

Materialele compozite de înaltă performanță pe bază de fibre sunt adesea utilizate în structurile neportante, cum ar fi decorațiunile interioare ale șoferului, consola șoferului, capota, suprafața scaunului pasagerului, panourile laterale, panourile de acoperiș și capacele stâlpilor ușilor în echipamentele de transport feroviar.Hârtia izolatoare de înaltă performanță este, de asemenea, utilizată în materialele de izolație cheie în motoare de mare putere, transformatoare și echipamente electrice.Luând în considerare diverși factori, cum ar fi performanța excelentă a materialului și costul, echipa de cercetare a Universității Textile din Wuhan a dezvoltat sulfură de polifenilen de înaltă rezistență și modul înalt și fibre de poliarilester cu cristale lichide, care au fost promovate și aplicate în echipamentele de tranzit feroviar.