复合材料助力中国高速轨道交通的发展

作者:严政华 文章来源:金陵帝斯曼(DSM)树脂有限公司 点击数:646 发布时间:2010-10-20

 


国产高速磁悬浮列车车头的外覆盖件采用了帝斯曼的SYNOLITE9001-I-1树脂制造。照片由成都飞机工业公司提供

 

当前,我国正在加大高速轨道交通的建设,复合材料作为应用于高速轨道交通装备的一种关键材料,在我国有着极好的市场前景。目前,帝斯曼复合材料树脂集团的多款高性能树脂已被用于中国轨道交通运输装备领域,并在多个实际应用中取得了成功。

在轨道交通运输装备领域,复合材料以其成型周期短、模具投入成本低和易于造型的工艺优势,以及显著减轻制品重量,进而节约能耗的战略优势,正在获得越来越多的应用。
由中航集团成都飞机工业公司制造的高速磁悬浮列车,代表了中国最先进的制造力。该列车在参照德国技术的基础上,引入了航空器的轻量化设计模式,大量地采用了经过严格论证的复合材料解决方案。例如,该车车头部分的玻璃钢外覆盖件,采用了由帝斯曼复合材料集团提供的SYNOLIT9001-I-1 树脂及玻纤增强材料,并经真空导入工艺制成,其总重量仅有980kg 。


图1 采用帝斯曼SYNOLITE 8175-W-1树脂制造的CRH列车的卫生间单元。照片由长春轨道设备股份有限公司提供



帝斯曼的此款树脂充分考虑了树脂基材与玻纤增强材料和芯材的浸润效果,以确保在产品固化过程中,能在短时间内提高产品的刚度以保持尺寸稳定性,同时考虑了在充分固化的前提下,尽可能地缩短固化周期以提高产品脱模的能力。这是基于帝斯曼SYNOLIT9001-I-1的双环戊二烯特性而得以实现的。

在全球,复合材料正越来越成熟地被应用在轨道交通的部件中,包括用于整体车头的外装饰件、车厢内墙板、车体扰流板及卫生间等等。 帝斯曼复合材料树脂集团从20世纪80年代开始,就与欧洲的柏林大学、威尔逊实验室以及伦敦地铁公司等科研机构合作,共同开发符合欧洲安全标准的特种不饱和树脂,并将其广泛应用在西门子、阿尔斯通及庞巴迪等交通设备供应商的车体部件和设计方案中。这类树脂的特点在于机械性能高,可以适应于高速运转下的车体外装件。而其高效安全的阻燃性能,满足了无毒阻燃的要求。同时,其优秀的工艺性能,可以保证生产加工的顺利实现。近年来,随着中国高速列车的快速发展,这些产品也越来越多地进入中国轨道产品中。例如,前文提及的国产磁悬浮列车的车头外覆盖件使用了帝斯曼的SYNOLITE 9001-I-1树脂。在中国的CRH(高速列车)项目中,运行时速为200km/h、300km/h及380km/h的新型列车的卫生间、车体内侧顶板以及扰流板等产品,也大量采用了帝斯曼的SYNOLIT 8175-W-1树脂。


图2 中国CRH项目研发的高速列车



复合材料不仅是不同学科材料的复合,也是不同领域之间技术人员的复合,这在中国的磁悬浮列车项目中得到了很好地体现。该项目结合了帝斯曼复合材料集团中外化学工程师们的工业知识和经验,以及成都飞机制造公司专家们的精湛工艺技术和设计能力。

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