隨著(zhù)碳纖維市場(chǎng)的逐步擴大，碳纖維復合材料應用的領(lǐng)域也在不斷增加。除了汽車(chē)、高端醫療、航空航天等高精尖領(lǐng)域出現碳纖維的身影，在軌道交通方面，碳纖維也有所涉及。在國外軌道交通領(lǐng)域中，針對碳纖維的研究開(kāi)展較早，目前已擁有一定是科研成果和工藝積累。
（圖示：軌道交通碳纖維車(chē)輛）
與國外相比，國內開(kāi)展碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的研究較晚，整體工藝也與國外存在差距，但仍有不少企業(yè)積極開(kāi)展有關(guān)碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的研究，蘇州挪恩復合材料就是其中之一。隨著(zhù)《中國制造2025》的提出，國家開(kāi)始注重發(fā)展科技產(chǎn)業(yè)，碳纖維也借此得到大力發(fā)展。但目前在軌道交通領(lǐng)域中，碳纖維的發(fā)展還比較緩慢，為此，小編邀請了對碳纖維軌道交通很有研究的挪恩復材陳工，來(lái)聽(tīng)聽(tīng)他的說(shuō)法吧。
為什么軌道交通企業(yè)這么熱衷于碳纖維復合材料？
其實(shí)主要還是因為輕量化。目前動(dòng)車(chē)組車(chē)廂除了CRH1采用不銹鋼車(chē)身，其他車(chē)型都采用高強度鋁合金材料，用以減輕重量。即便這樣，一節動(dòng)車(chē)組車(chē)體重量也要十多噸。而動(dòng)車(chē)組在啟動(dòng)加速階段的耗能是最大的，根據著(zhù)名的F=ma公式，減輕重量可以大幅降低運行能耗，同時(shí)重量輕了，對車(chē)軸和車(chē)輪的磨耗也會(huì )減小。
據了解，國內幾家知名的軌道交通車(chē)輛廠(chǎng)商針對輕量化投入不計其數的人力、財力，就是想要尋找一個(gè)好的解決方案。軌道交通車(chē)輛輕量化的研究分為兩個(gè)方向，一個(gè)是輕量化設計，另一個(gè)則是輕量化材料的使用。目前鋁合金的輕量化設計已到達瓶頸，再進(jìn)行減重勢必會(huì )影響到其他性能，至此，碳纖維復合材料成為了人們新的選擇。
軌道交通輕量化是必然趨勢
從軌道交通車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)內部來(lái)看，對碳纖維復合材料輕量化的應用決心很大?，F在已經(jīng)到了逢會(huì )必談輕量化，逢輕量化必談碳纖維應用的階段。碳纖維復合材料不僅可以滿(mǎn)足軌道交通車(chē)輛輕量化需求，在強度、耐沖擊性、防火等其他性能方面表現出色。
距離碳纖維應用普及還有很長(cháng)的路要走
在過(guò)去的幾年的時(shí)間，國內的軌道交通車(chē)輛企業(yè)也做了大量工作，與碳纖維企業(yè)聯(lián)合研發(fā)碳纖維的部件，挪恩復材就曾為國內某軌道交通車(chē)輛廠(chǎng)商定制碳纖維部件。但是目前為止，大部分屬于內裝使用玻纖復合材料較多，在外部大規模使用碳纖維復合材料非常少見(jiàn)，這其中有成本因素，也有其他因素。
首先，如何保證使用的碳纖維復合材料一定能夠達到軌道交通車(chē)輛的力學(xué)要求，怎么做到用最少的材料滿(mǎn)足設計需求。這就需要復合材料結構設計所需的原材料性能要可靠，通過(guò)試樣(單層板和層合板)、元件、組合件、全尺寸部件等多個(gè)層次的結構進(jìn)行驗證，才能放心使用。
其次是在安全性放。目前高鐵動(dòng)車(chē)組跑到一定的公里數要進(jìn)行不同等級的維護，到最高5級修的時(shí)候，需要把車(chē)體油漆全部脫離掉，檢查車(chē)體是否含有裂紋等缺陷。如果換成復合材料車(chē)體，那么維護周期要多長(cháng)？老化壽命有多久？?jì)炔砍霈F缺陷如何檢測、如何修復？
最后，軌道交通領(lǐng)域目前還未建立起一套復合材料應用體系。面對諸多不確定問(wèn)題，缺乏和碳纖維企業(yè)一致的對接理由。其實(shí)很多軌道交通車(chē)輛廠(chǎng)商遇到的問(wèn)題，在碳纖維企業(yè)都能找到解決方案，但受制于產(chǎn)業(yè)鏈的不完整、碳纖維企業(yè)水平層次不齊等諸多因素，導致兩者未能產(chǎn)生良好的聯(lián)動(dòng)效應。
結合以上的介紹，可以預見(jiàn)未來(lái)碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的應用潛力非常巨大。如若軌道交通廠(chǎng)商與碳纖維企業(yè)能夠及時(shí)對接，不僅能夠幫助廠(chǎng)商打破自身碳纖維應用的僵局，兩者的合作還能加速碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的應用，典型雙贏(yíng)局面。
