刹车片
用碳纤维制成的刹车片制动曲线平稳,可接受更多的制动摩擦热冲击,制动噪音低。耐磨性好,磨损率低于钢纤维刹车片,耐腐蚀性强,延长了刹车片的寿命。例如,德国Knoor Bremse公司的高速列车碳纤维复合材料盘型制动器、日本新干线、法国TGV高速列车制动。
设备舱
属于箱型梁结构的弯梁是设备舱的主承载结构件,断面为矩形、采用CFRP预浸料交叉铺覆设计,采用袋压成型工艺制造,得到的样品成品率较高,制造成本可控;工字梁结构的横梁,同样是设备舱的主承载结构件,可以采用真空导入的碳纤维复合材料成型方式,与其他金属件的组装方式主要为胶接和铆接;裙板和底板都是次承载结构件,碳纤维复合材料的成型方式可以选用模压工艺,采用弧形芳纶蜂窝夹芯结构;端板也可以选用模压成型工艺,采用带加强筋的平面机构,内部使用单向布铺层,提高端板横纵向性能。例如威盛新材生产的碳纤维高铁侧壁板通过树脂改性成型后可满足高铁韧性、防火、阻燃等要求,并通过英国BS6853及欧盟EN45545轨道车辆材料防火测试标准。此外,该公司生产的碳纤维工字形主承载力结构件已于2015年成功应用于高铁车辆中。
从目前国际国内的应用情况看,高铁用碳纤维复合材料的轻量化应用途径主要表现为以下趋势:从车体内饰、车内设备等非承载结构零件向车体、构架等承载构件延伸和扩展;从裙板、导流罩等零部件向顶盖、司机室、整车车体等大型结构发展。虽然从整体上看,碳纤维复合材料用量和比例正大幅提高,但是和汽车、航空等领域相比,碳纤维复合材料在高铁中的应用才算刚刚起步,在技术合作、项目研发等方面亟需更多步伐坚定、目标明确的实际行动。
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