隨著科技的發展,碳纖維復合材料在飛機、汽車上已得到了較為廣泛的應用,在高速軌道交通的領域應用也逐漸從車體內部裝飾、車內設備等非結構零件材料向車體等主要承載構件延伸、擴展。比起常見的金屬材料,它比強度高、比模量高、可一體成型,優勢顯著。下面小編就來講講碳纖維復合材料列車研發的關鍵技術。

(圖示:碳纖維高鐵配件)
1、結構材料的設計
為了適應產品的功能需求,首先必須對結構材料的形式進行設計,包括纖維方向性設計及構件結構的設計。碳纖維是各向異性材料,沿纖維方向強度高,垂直于纖維方向強度低,所以鋪層角度的設計非常重要,往往決定了最終產品的性能。我們都知道,碳纖維價格昂貴,提高構件的整體化程度,減少零件和緊固件的數量對降低成本有重要意義。
2、成型技術
碳纖維復合材料制品的成型工藝多樣,常見的有樹脂傳遞模塑、纏繞、拉擠、預浸料/袋壓成型,模壓等。對于不同的構件,應根據實際情況選擇合理的工藝。(碳纖維成型工藝可參考
《碳纖維復合材料的成型工藝》)
3、構件連接方式
由于碳纖維復合材料具有強度高、脆性大、延展性小等特點,它的連接比金屬構件的連接更為復雜。目前主要有三種連接方式:膠接、機械連接以及兩者的混合連接。
日本鐵道綜合技術研究所曾與日本客運鐵道公司合作,使用碳纖維復合材料制造高速列車的車頂,每節車廂可減輕重量300~500kg。國內的知名碳纖維廠家無錫威盛新材科技有限公司也和高鐵企業有合作,為其提供碳纖維零件,材料通過英國BS6853和歐盟EN45545軌道車輛材料防火測試標準。