全球首批!中国造碳纤维重载铁路货车,用碳纤维造火车靠谱吗?

科学怂叔 2024-09-29 11:41:12

你敢相信吗,我国竟然用轻的像塑料一样的碳纤维,来造重载铁路货车,还烧不穿、砸不坏、冻不碎,那比塑料还轻的材料来造火车,真的有说的那么结实吗,真的不是夸大其词?

碳纤维重载铁路货车

9月10日,6辆全球限量版重载铁路货车在黑龙江下线,不仅是国内同轴重载铁路货车最高水平,车辆整体技术在全球也是遥遥领先,只因它们都是由碳纤维为主的新材料制成的。

我们都知道,碳纤维被誉为“新材料之王”,它的密度仅为钢材的十分之一,抗拉伸强度却是钢材的5倍以上,但让它从纤维变成铁路货运可用的碳纤维复合板材,我国科研人员可是下了不少功夫。

主要就是在碳纤维中填充一种改性树脂,然后经过多次铺贴和高温高压固化变成坚硬的板材,强度远超目前所使用的金属材料。

根据央视做的极限测试中可以看到,由碳纤维制成的复合板材,面对1300摄氏度的喷枪火焰依然“面不改色”,燃烧之后只要移开喷枪,火焰立马熄灭,再将其放到零下196摄氏度的液氮环境中冻透,接着用重锤暴击,仍然没有任何变形和损伤。

制成的车体板材因为特殊的结构设计,将其放进水里还能够漂起来,可以说是水、火、低温都不畏惧,可见碳纤维复合材料车板的优越性能。至于我国为何要用碳纤维材料来造火车?

为何要用碳纤维造火车

那当然是为了轻量化。我们要知道,货运火车和卡车一样,为了运输安全,车货总重受到了严格的限制,如果能将车体变轻,能装载的货物自然会更多。

自重轻还有很多好处,比如空车时能降低油耗、减少车轮磨损等,于是我国就开始将各种新材料运用到车体制造方面,最终这个碳纤维重载铁路货车脱颖而出,自重仅18吨,载重则高达82吨。

要知道同等规模的钢材制成的车厢至少要24吨,一节车厢轻6吨,就能多装6吨的货,那一列重载列车就能多装上千吨货物,提高运输效率的同时,还能减少运输过程中的碳排放,长年累月下来的收益也是十分可观。

其次就是降低成本。我们要知道,钢铁材质的货运火车在使用寿命期间需要定期“保养”,变形修复、锈蚀处电焊、外观翻新等,还有燃料消耗都需要不少的资金投入。而碳纤维重载铁路货车使用寿命达25年,在此期间都是免维护的。数据显示,可以降低至少15%的资金投入。

另外,碳纤维车辆上还采用了自发电装置,车辆行驶过程中可以通过车轮转动来发电,从而为传感器、监测装置等设备提供电源,轴承温度、刹车性能等都会实时输送到调度室,实现智能化联网。

轻量化重载铁路货车的发布,不仅展示了我国在新材料研发方面的实力,还对推动我国轨道交通,绿色低碳、智能化发展具有重要意义,让我们一起期待一下,即将投入到煤炭运输上的碳纤维重载铁路货车吧。

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科学怂叔

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