Status Saat Ini dan Masa Depan Material Komposit di Industri Transportasi Kereta Api Tiongkok

1[UNK] Industry status quo
Saat ini, sebagian besar transgender Tiongkokkonstruksi portasi masih menggunakan beton bertulang konvensional dan baja sebagai bahan konstruksi utama.Dengan perpanjangan waktu penggunaan yang terus menerus, berbagai masalah penuaan dan kerusakan telah muncul, serta terdapat masalah seperti pemborosan sumber daya dan daya tahan yang buruk.Untuk memenuhi kebutuhan bidang konstruksi transportasi saat ini, perlu dikembangkan dan menggunakan lebih banyak bahan konstruksi baru dan ramah lingkungan.Diantaranya, material komposit serat semakin disukai masyarakat karena performanya yang unggul, dan telah banyak digunakan dalam bidang dirgantara, manufaktur otomotif, dan produksi industri.

2[UNK] Tren perkembangan teknologi
Dari sudut pandang teknis, untuk menanggapi berbagai kebutuhan pengembangan angkutan kereta api di masa depan, teknologi bahan serat harus disusun sesuai dengan strategi pembangunan nasional:
Pertama, berdasarkan persyaratan keselamatan tinggi dari keselamatan konstitutif, perlindungan aktif dan pasif, dan peringatan bencana, polimida tahan api, serat Lyocell tahan api, serat aramid, dll. berdasarkan ketahanan api intrinsik, kemampuan terurai, dan VOC rendah telah dikembangkan, mencapai ketahanan api yang tinggi pada bahan interior;Kami telah mengembangkan bahan filter serat karbon aktif, film pelindung filter selulosa kain bukan tenunan yang meleleh, dan mencapai pemurnian udara berdasarkan bahan fungsional nano.
Kedua, berdasarkan persyaratan kualitas tinggi untuk kenyamanan komprehensif, rekayasa faktor manusia, optimalisasi getaran dan kebisingan, serta perjalanan cerdas, bahan serat komposit ringan yang dikeraskan telah dikembangkan, yang dapat mencapai fungsi seperti penyerapan guncangan, pengurangan kebisingan, isolasi, dan isolasi termal.
Ketiga, berdasarkan persyaratan efisiensi tinggi maglev berkecepatan tinggi, kereta api yang saling berhubungan, dan transportasi berkecepatan tinggi dengan resistansi rendah, prepreg serat karbon, lembaran material komposit, lembaran, komponen industri, cangkang ringan dan komponen untuk angkutan kereta api dan mobil, cangkang drone , sayap, dll. telah dikembangkan dan banyak digunakan di industri, dirgantara, angkutan kereta api dan bidang lainnya.

Yang keempat didasarkan pada tingginya permintaan kecerdasan dalam mengemudi cerdas, manufaktur cerdas, serta pengoperasian dan pemeliharaan cerdas, memanfaatkan data besar dan teknologi blockchain untuk membangun aplikasi material serat di seluruh siklus hidup.Dengan platform data internet, digitalisasi ketertelusuran material yang andal dapat dicapai.
Yang kelima didasarkan pada permintaan akan tenaga energi baru, daur ulang material, rendah karbon dan rendah emisi, dengan fokus pada perlindungan lingkungan hijau, dan telah mengembangkan desain interior berdasarkan bahan yang dapat didaur ulang dan dapat terbiodegradasi.

Untuk titik-titik pembangunan yang disebutkan di atas, Tiongkok telah mengumpulkan tim peneliti industri yang relevan untuk mengatasinya dan mencapai hasil tertentu.Untuk persyaratan ketahanan api dan perlindungan lingkungan yang lebih tinggi pada peralatan angkutan kereta api di masa depan, Tiongkok sedang mengembangkan serat tahan api yang ramah lingkungan dalam jangka panjang sebagai teknologi baru untuk pembaruan berulang pada bahan serat tahan api.Dari perspektif modifikasi penambahan masterbatch fungsional, modifikasi penghambat api dapat diterapkan pada berbagai produk serat kimia, memberikan jalur baru untuk eksplorasi dan penemuan sistem penghambat api di masa depan.Dalam hal kekuatan dan kekakuan spesifik, serat karbon saat ini merupakan salah satu bahan serat berkinerja tinggi yang paling baik, dan telah banyak digunakan dalam peralatan angkutan kereta api.Tim peneliti Universitas Qingdao telah mengembangkan material gesekan komposit serat karbon yang efisien, nyaman, dan berbiaya rendah dengan melakukan penelitian modifikasi pada permukaan serat karbon.Tim peneliti Universitas Sichuan telah merancang dan mengembangkan resin poliamida berkinerja tinggi.Tim mereka telah mengembangkan nilon semi aromatik (PA6T) tahan suhu tinggi dan teknologi industrialisasinya.Suhu deformasi panas produk ini melebihi 280 ℃, dan memiliki fluiditas pemrosesan lelehan yang sangat baik, yang dapat memenuhi pengembangan komponen elektronik dan listrik berkinerja tinggi terhadap ketahanan panas, dinding tipis, cetakan injeksi presisi, dan aspek lainnya.Selain itu, elastomer termoplastik poliamida semi aromatik berkinerja tinggi TPA dan poliamida semi aromatik telah dikembangkan, yang memiliki aplikasi yang baik di bidang seperti mobil.

Material komposit berbasis serat berkinerja tinggi sering digunakan pada struktur non-beban seperti dekorasi interior pengemudi, konsol pengemudi, kap mesin, permukaan kursi penumpang, panel dinding samping, panel atap, dan penutup pilar pintu pada peralatan angkutan kereta api.Kertas isolasi berkinerja tinggi juga digunakan dalam bahan isolasi utama pada motor berdaya tinggi, transformator, dan peralatan listrik.Dengan mempertimbangkan berbagai faktor seperti kinerja material dan biaya yang sangat baik, tim peneliti Universitas Tekstil Wuhan telah mengembangkan serat polifenilen sulfida dan poliarilester kristal cair berkekuatan tinggi dan modulus tinggi, yang telah dipromosikan dan diterapkan dalam peralatan angkutan kereta api.