Estado actual y futuro de los materiales compuestos en la industria del transporte ferroviario de China

1. Ind.status quo de la industria
En la actualidad, la mayoría de las personas trans de ChinaLa construcción de viviendas todavía utiliza hormigón armado convencional y acero como principales materiales de construcción.Con la continua extensión del tiempo de uso, han surgido varios problemas de envejecimiento y daños, así como problemas como el desperdicio de recursos y la mala durabilidad.Para satisfacer las necesidades del campo actual de la construcción del transporte, es necesario desarrollar y utilizar más materiales de construcción nuevos y respetuosos con el medio ambiente.Entre ellos, los materiales compuestos de fibra son cada vez más preferidos por la gente debido a su rendimiento superior y se han utilizado ampliamente en la industria aeroespacial, de fabricación de automóviles y de producción industrial.

2. Tendencias de desarrollo tecnológico.
Desde una perspectiva técnica, en respuesta a las diferentes necesidades del futuro desarrollo del transporte ferroviario, la tecnología de materiales de fibra debe diseñarse de acuerdo con la estrategia de desarrollo nacional:
En primer lugar, basándose en los altos requisitos de seguridad de seguridad constitutiva, protección activa y pasiva y alerta de desastres, se han desarrollado poliimida retardante de llama, fibra Lyocell retardante de llama, fibra de aramida, etc. basadas en retardo de llama intrínseco, degradabilidad y bajo COV. lograr un alto retardo de llama de los materiales interiores;Hemos desarrollado materiales filtrantes de fibra de carbón activado, películas protectoras de filtros de celulosa de tela no tejida soplada en fusión y hemos logrado una purificación del aire basada en materiales nano funcionales.
En segundo lugar, basándose en los requisitos de alta calidad de comodidad integral, ingeniería de factores humanos, optimización de vibraciones y ruido y viajes inteligentes, se han desarrollado materiales compuestos ligeros de fibra endurecida, que pueden lograr funciones como absorción de impactos, reducción de ruido, aislamiento y aislamiento térmico.
En tercer lugar, basándose en los requisitos de alta eficiencia del maglev de alta velocidad, los trenes interconectados y el transporte de alta velocidad de baja resistencia, preimpregnados de fibra de carbono, láminas de materiales compuestos, láminas, componentes industriales, carcasas ligeras y componentes para el tránsito ferroviario y automóviles, carcasas de drones. , alas, etc. se han desarrollado y utilizado ampliamente en industrias, aeroespacial, tránsito ferroviario y otros campos.

El cuarto se basa en la alta demanda de inteligencia de la conducción inteligente, la fabricación inteligente y la operación y mantenimiento inteligentes, utilizando big data y tecnología blockchain para crear aplicaciones de materiales de fibra durante todo el ciclo de vida.Con una plataforma de datos de Internet, se puede lograr una digitalización confiable de la trazabilidad de los materiales.
El quinto se basa en la demanda de nuevas energías, el reciclaje de materiales, bajas en carbono y bajas emisiones, con un enfoque en la protección ambiental verde, y ha desarrollado diseños de interiores basados ​​en materiales reciclables y biodegradables.

Para los puntos críticos de desarrollo antes mencionados, China ha reunido equipos de investigación industriales relevantes para abordarlos y ha logrado ciertos resultados.Para cumplir con los mayores requisitos de protección ambiental y retardantes de llama de los futuros equipos de tránsito ferroviario, China está desarrollando fibras retardantes de llama respetuosas con el medio ambiente a largo plazo como una nueva tecnología para actualizaciones iterativas de materiales de fibra retardantes de llama.Desde la perspectiva de la modificación funcional de la adición de masterbatch, la modificación del retardante de llama se puede aplicar a una amplia gama de productos de fibras químicas, lo que proporciona un nuevo camino para la exploración y el descubrimiento de futuros sistemas retardantes de llama.En términos de resistencia y rigidez específicas, la fibra de carbono es actualmente uno de los materiales de fibra de alto rendimiento más excelentes y se ha utilizado ampliamente en equipos de tránsito ferroviario.El equipo de investigación de la Universidad de Qingdao ha desarrollado un material de fricción compuesto de fibra de carbono eficiente, conveniente y de bajo costo mediante la realización de investigaciones de modificación en la superficie de las fibras de carbono.El equipo de investigación de la Universidad de Sichuan ha diseñado y desarrollado una resina de poliamida de alto rendimiento.Su equipo ha desarrollado nailon semiaromático (PA6T) resistente a altas temperaturas y su tecnología de industrialización.La temperatura de deformación en caliente de este producto supera los 280 ℃ y tiene una excelente fluidez de procesamiento de fusión, lo que puede cumplir con el desarrollo de alto rendimiento de componentes electrónicos y eléctricos hacia la resistencia al calor, paredes delgadas, moldeo por inyección de precisión y otros aspectos.Además, se han desarrollado elastómeros termoplásticos de poliamida semiaromática TPA y poliamida semiaromática de alto rendimiento, que tienen buenas aplicaciones en campos como el del automóvil.

Los materiales compuestos a base de fibra de alto rendimiento se utilizan a menudo en estructuras que no soportan carga, como la decoración interior del conductor, la consola del conductor, el capó, la superficie del asiento del pasajero, los paneles de las paredes laterales, los paneles del techo y las cubiertas de los pilares de las puertas en los equipos de tránsito ferroviario.El papel aislante de alto rendimiento también se utiliza en materiales aislantes clave en motores, transformadores y equipos eléctricos de alta potencia.Teniendo en cuenta varios factores, como el excelente rendimiento y el costo del material, el equipo de investigación de la Universidad Textil de Wuhan ha desarrollado fibras de poliariléster de cristal líquido y sulfuro de polifenileno de alta resistencia y módulo alto, que se han promovido y aplicado en equipos de tránsito ferroviario.