המצב הנוכחי והעתיד של חומרים מרוכבים בתעשיית מעבר הרכבות בסין

1, אינדאוסטרי סטטוס קוו
כיום, רוב הטרנסבניית יציאות עדיין משתמשת בבטון מזוין ופלדה קונבנציונליים כחומרי הבנייה העיקריים.עם הארכה מתמשכת של זמן השימוש, צצו בעיות הזדקנות ונזקים שונות, וישנן בעיות כמו בזבוז משאבים ועמידות לקויה.על מנת לענות על הצרכים של תחום הבנייה התחבורתית הנוכחית, יש צורך בפיתוח ושימוש בחומרי בנייה חדשים וידידותיים לסביבה.ביניהם, חומרים מרוכבים סיבים זוכים יותר ויותר לחביבות על אנשים בשל הביצועים המעולים שלהם, ונעשה בהם שימוש נרחב בתעופה וחלל, ייצור רכב וייצור תעשייתי.

2 、 מגמות התפתחות טכנולוגיות
מנקודת מבט טכנית, בתגובה לצרכים השונים של פיתוח מעבר רכבת עתידי, יש לתכנן את טכנולוגיית חומרי הסיבים בהתאם לאסטרטגיית הפיתוח הלאומית:
ראשית, בהתבסס על דרישות הבטיחות הגבוהות של בטיחות מכוננת, הגנה אקטיבית ופסיבית, ואזהרת אסונות, פותחו פוליאמיד מעכב בעירה, סיבי Lyocell מעכב בעירה, סיבי ארמיד וכו' המבוססים על עיכוב בעירה פנימי, מתכלה ו-VOC נמוך. השגת עיכוב בעירה גבוה של חומרי פנים;פיתחנו חומרי סינון סיבי פחם פעילים, סרטי הגנה של מסנן תאית מבד לא ארוג נמס, והשגנו טיהור אוויר על בסיס חומרים פונקציונליים ננו.
שנית, בהתבסס על הדרישות האיכותיות של נוחות מקיפה, הנדסת גורמי אנוש, אופטימיזציה של רטט ורעש ונסיעה חכמה, פותחו חומרי סיבים מרוכבים קלים, שיכולים להשיג פונקציות כמו בלימת זעזועים, הפחתת רעש, בידוד, בידוד תרמי.
שלישית, בהתבסס על דרישות היעילות הגבוהה של מגלב במהירות גבוהה, רכבות מחוברות ותחבורה במהירות גבוהה התנגדות נמוכה, סיבי פחמן מקדימים, יריעות חומרים מרוכבים, יריעות, רכיבים תעשייתיים, קונכיות ורכיבים קלים למעבר רכבות ומכוניות, פגזי מזל"ט , כנפיים וכו' פותחו ונעשה בהם שימוש נרחב בתעשיות, תעופה וחלל, מעבר רכבות ותחומים אחרים.

הרביעי מבוסס על הדרישה המודיעינית הגבוהה של נהיגה חכמה, ייצור חכם ותפעול ותחזוקה מושכלים, תוך שימוש בטכנולוגיית ביג דאטה וטכנולוגיית בלוקצ'יין לבניית יישומי חומרי סיבים לאורך כל מחזור החיים.עם פלטפורמת נתונים אינטרנטית, ניתן להשיג דיגיטליזציה אמינה של עקיבות חומר.
החמישי מבוסס על הדרישה לכוח אנרגיה חדש, מיחזור חומרים, פחמן נמוך ופליטות נמוכות, תוך התמקדות בשמירה על סביבה ירוקה, ופיתחה עיצובי פנים המבוססים על חומרים ניתנים למחזור ומתכלה.

עבור מוקדי הפיתוח שהוזכרו לעיל, סין אספה צוותי מחקר רלוונטיים בתעשייה כדי להתמודד איתם והשיגה תוצאות מסוימות.עבור הדרישות הגבוהות יותר של מעכב בעירה והגנת הסביבה של ציוד מעבר רכבות עתידי, סין מפתחת סיבים מעכבי בעירה ידידותיים לטווח ארוך כטכנולוגיה חדשה לעדכונים איטרטיביים של חומרי סיבים מעכבי בעירה.מנקודת המבט של שינוי תוספות מאסטר-batch פונקציונלי, ניתן ליישם שינוי מעכב בעירה על מגוון רחב של מוצרי סיבים כימיים, מה שמספק נתיב חדש לחקירה וגילוי של מערכות מעכבי בעירה עתידיות.במונחים של חוזק ונוקשות ספציפיים, סיבי פחמן הם כיום אחד מחומרי הסיבים בעלי הביצועים הגבוהים ביותר, והוא נמצא בשימוש נרחב בציוד מעבר מסילות.צוות המחקר של אוניברסיטת צ'ינגדאו פיתח חומר חיכוך מרוכב סיבי פחמן יעיל, נוח ובעלות נמוכה על ידי ביצוע מחקר שינויים על פני השטח של סיבי פחמן.צוות המחקר של אוניברסיטת סצ'ואן עיצב ופיתח שרף פוליאמיד בעל ביצועים גבוהים.הצוות שלהם פיתח ניילון חצי ארומטי עמיד לטמפרטורות גבוהות (PA6T) ואת טכנולוגיית התיעוש שלו.טמפרטורת העיוות החמה של מוצר זה עולה על 280 ℃, ויש לו נזילות עיבוד נמס מעולה, שיכולה לעמוד בפיתוח בעל ביצועים גבוהים של רכיבים אלקטרוניים וחשמליים לקראת עמידות בחום, דופן דקה, הזרקה מדויקת והיבטים אחרים.בנוסף, פותחו אלסטומרים תרמופלסטיים חצי ארומטיים פוליאמידים תרמופלסטיים TPA ופוליאמיד חצי ארומטי בעלי ביצועים גבוהים, שיש להם יישומים טובים בתחומים כגון רכב.

חומרים מרוכבים מבוססי סיבים בעלי ביצועים גבוהים משמשים לעתים קרובות במבנים שאינם נושאי עומס כגון קישוט פנים הנהג, קונסולת הנהג, מכסה המנוע, משטח מושב הנוסע, לוחות דופן, לוחות גג וכיסויי עמודי דלת בציוד מעבר מסילה.נייר בידוד בעל ביצועים גבוהים משמש גם בחומרי בידוד מרכזיים במנועים בעלי הספק גבוה, שנאים וציוד חשמלי.תוך התחשבות בגורמים שונים כמו ביצועי חומר ועלות מעולים, צוות המחקר של אוניברסיטת ווהאן טקסטיל פיתח פוליפנילן גופרתי בעל חוזק גבוה ומודול גבוה וסיבי פוליארילסטר גביש נוזלי, אשר קודמו ויושמו בציוד מעבר מסילה.