交通运输中的碳纤维应用

2020-08-13 16:56:59 嘉兴恒隆复合材料有限公司 浏览次数 76

         首先将相同尺寸的金属材质接线盒与碳纤维接线盒质量进行对比,不锈钢电气接线盒的重量是37kg,铝电气接线盒的重量是17kg,而碳纤维电气接线盒的重量仅为12.5kg,三种材质的电气接线盒相比,

电气接线盒的重量约为铝电气接线盒的73.5%,约为不锈钢电气接线盒的33.8%,由此可见,碳纤维电气接线盒的,减重效果非常突出。这对于提升高铁速度、节约能源有着很重要的作用。


1.轨道车辆

        轨道车辆的电气线路中担负着控制系统的电能传输和信号控制与传递的重要装置叫做电气接线盒,目前高铁等轨道交通车辆中的电气接线盒采用的是铝或不锈钢材质,碳纤维材质因轻量化效果明显,受到了广泛关注。

        与不锈钢和铝接线盒相比,碳纤维接线盒的抗疲效果也很好。在交变应力作用下,金属材料的疲劳极限仅为静荷强度的30%-40%,而在碳纤维电气接线盒中,纤维与基体复合可缓和裂纹扩展,且存在纤

维内力再分配的可能性,所以碳纤维复合材料的耐疲劳极限较高,约为静荷强度的70%-80%,并在破坏前有变形显著的征兆,安全性能较高。除此之外,碳纤维盒体耐酸性好,对酸呈惰性,能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀

碳纤维定制


2.商用的碳纤维

        常用车体材料不锈钢能够抗低温,并有较好的抗冲击性,作为轨道车辆用的电气接线盒材质,在性能上相对来说比较安全;铝合金材质,抗低温抗冲击性佳,但是焊接质量要求较高,一旦吊脚焊缝偏短

,就容易出现起、收弧熔合不良的缺陷。碳纤维电气接线盒在应对温差大、冲击性方面比金属材质盒体要好,碳纤维材质的热膨胀系数小,导热率随温度升高而下降,能耐骤冷、急热,实验证明,在高低温变化

中碳纤维电气接线盒的尺寸基本不会发生变化。

        目前,我国相关产业的发展离世界先进水平还有一定的差距,投入商用的碳纤维棒材料大都来自国外。国内应加大相关产业的投资力度、更新碳纤维板材技术水平、扩大生产能力,使相关产品质量尽快赶超世界先进水平。

        轨道车辆用的电气接线盒的应用成本主要包括三个方面:一是材料本身的价格,二是碳纤维定制加工工艺的费用,三是后期维护的成本。

        作为材料本身的价格,碳纤维无疑没有什么竞争优势,但碳纤维电气接线盒箱体可采用钢模组合式模具,箱体主体部分可一体成型,不需要拼接,部分开孔可由模具直接成型出来,减少了碳纤维定制加工过程,其

制件的铣削、开孔等加工工艺与金属件相似,可采用金属加工设备进行加工。

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