Obecny stan i przyszłość materiałów kompozytowych w chińskim przemyśle transportu kolejowego

1, Indnasz status quo
Obecnie większość chińskich transw budowie portów nadal wykorzystuje się konwencjonalny żelbet i stal jako główne materiały konstrukcyjne.Wraz z ciągłym wydłużaniem czasu użytkowania pojawiły się różne problemy związane ze starzeniem się i uszkodzeniami, a także marnowanie zasobów i słaba trwałość.Aby sprostać potrzebom współczesnego budownictwa transportowego, konieczne jest opracowywanie i stosowanie coraz to nowych, przyjaznych dla środowiska materiałów budowlanych.Wśród nich włókniste materiały kompozytowe są coraz bardziej preferowane przez ludzi ze względu na ich doskonałą wydajność i są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i przemysłowym.

2. Trendy rozwoju technologicznego
Z technicznego punktu widzenia, w odpowiedzi na różne potrzeby przyszłego rozwoju transportu kolejowego, należy opracować technologię materiałów włóknistych zgodnie ze strategią rozwoju kraju:
Po pierwsze, w oparciu o wysokie wymagania bezpieczeństwa dotyczące bezpieczeństwa konstytutywnego, ochrony czynnej i biernej oraz ostrzegania o katastrofach, opracowano opóźniający palenie poliimid, opóźniające palenie włókno Lyocell, włókno aramidowe itp. w oparciu o wewnętrzną ognioodporność, zdolność do degradacji i niską zawartość LZO, osiągnięcie wysokiej ognioodporności materiałów wewnętrznych;Opracowaliśmy materiały filtracyjne z włókna węglowego aktywowanego, folie ochronne z włókniny celulozowej rozdmuchiwanej ze stopu i osiągnęliśmy oczyszczanie powietrza w oparciu o nanomateriały funkcjonalne.
Po drugie, w oparciu o wysokie wymagania jakościowe dotyczące wszechstronnego komfortu, inżynierii czynnika ludzkiego, optymalizacji wibracji i hałasu oraz inteligentnego podróżowania, opracowano lekkie kompozytowe materiały z włókien wzmocnionych, które mogą spełniać takie funkcje, jak amortyzacja, redukcja hałasu, izolacja i izolacja cieplna.
Po trzecie, w oparciu o wymagania dotyczące wysokiej wydajności szybkich maglevów, połączonych pociągów i szybkiego transportu o niskim oporze, prepregów z włókna węglowego, arkuszy, arkuszy materiałów kompozytowych, komponentów przemysłowych, lekkich powłok i komponentów do transportu kolejowego i samochodów, skorup dronów , skrzydła itp. zostały opracowane i szeroko stosowane w przemyśle, przemyśle lotniczym, transporcie kolejowym i innych dziedzinach.

Czwarty opiera się na wysokim zapotrzebowaniu na inteligencję w zakresie inteligentnego prowadzenia pojazdu, inteligentnej produkcji oraz inteligentnej obsługi i konserwacji, wykorzystując duże zbiory danych i technologię blockchain do tworzenia aplikacji z materiałów włóknistych w całym cyklu życia.Internetowa platforma danych umożliwia niezawodną cyfryzację identyfikowalności materiałów.
Piąta opiera się na zapotrzebowaniu na nową energię elektryczną, recykling materiałów, niskoemisję i niską emisję, z naciskiem na ekologiczną ochronę środowiska i opracowała projekty wnętrz w oparciu o materiały nadające się do recyklingu i biodegradowalne.

W przypadku wyżej wymienionych kluczowych punktów rozwoju Chiny zgromadziły odpowiednie branżowe zespoły badawcze, aby się nimi zająć i osiągnęły określone wyniki.Aby sprostać wyższym wymaganiom w zakresie zmniejszania palności i ochrony środowiska przyszłych urządzeń transportu kolejowego, Chiny opracowują długoterminowe, przyjazne dla środowiska włókna uniepalniające jako nową technologię iteracyjnej aktualizacji materiałów włóknistych o zmniejszonej palności.Z punktu widzenia funkcjonalnej modyfikacji dodatku przedmieszki, modyfikację środka zmniejszającego palność można zastosować w szerokiej gamie produktów z włókien chemicznych, zapewniając nową ścieżkę poszukiwań i odkrywania przyszłych systemów uniepalniaczy.Pod względem wytrzymałości właściwej i sztywności włókno węglowe jest obecnie jednym z najdoskonalszych materiałów włóknistych o wysokiej wydajności i jest szeroko stosowane w sprzęcie transportu kolejowego.Zespół badawczy Uniwersytetu Qingdao opracował wydajny, wygodny i tani kompozytowy materiał cierny z włókna węglowego, przeprowadzając badania nad modyfikacjami powierzchni włókien węglowych.Zespół badawczy Uniwersytetu w Sichuan zaprojektował i opracował wysokowydajną żywicę poliamidową.Ich zespół opracował odporny na wysokie temperatury półaromatyczny nylon (PA6T) i technologię jego industrializacji.Temperatura odkształcenia na gorąco tego produktu przekracza 280 ℃ i ma doskonałą płynność przetwarzania stopu, która może sprostać wysokowydajnemu rozwojowi komponentów elektronicznych i elektrycznych w kierunku odporności na ciepło, cienkościenności, precyzyjnego formowania wtryskowego i innych aspektów.Ponadto opracowano wysokowydajne półaromatyczne elastomery termoplastyczne poliamidowe TPA i półaromatyczny poliamid, które mają dobre zastosowanie w takich dziedzinach, jak motoryzacja.

Wysokowydajne materiały kompozytowe na bazie włókien są często stosowane w konstrukcjach nienośnych, takich jak dekoracja wnętrza kierowcy, konsola maszynisty, maska, powierzchnia siedzenia pasażera, panele ścian bocznych, panele dachowe i osłony słupków drzwi w urządzeniach transportu kolejowego.Wysokowydajny papier izolacyjny jest również stosowany w kluczowych materiałach izolacyjnych w silnikach dużej mocy, transformatorach i sprzęcie elektrycznym.Biorąc pod uwagę różne czynniki, takie jak doskonała wydajność materiału i koszt, zespół badawczy Wuhan Textile University opracował włókna z siarczku polifenylenu i ciekłokrystalicznego poliaryloestru o wysokiej wytrzymałości i wysokim module, które są promowane i stosowane w urządzeniach transportu kolejowego.