近幾年來，由我國自行設(shè)計研制、全面擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國高鐵頻頻亮相，不斷刷新國際社會對中國高鐵的認知。目前，我國鐵路投入運營的動車組已有2395余組，居世界首位，安全運行里程超過37.4億公里。通過對引進技術(shù)的消化吸收和根據(jù)實際情況大膽創(chuàng)新，中國高鐵在短短十數(shù)年里呈現(xiàn)出系統(tǒng)技術(shù)全面、造價低、建設(shè)速度快等優(yōu)勢，用“中國速度”展示著“中國制造”的魅力與實力。

業(yè)內(nèi)人士大多知道，碳纖維這種性能優(yōu)越的高新材料在高鐵“中國速度”中起到了不容忽視的作用，其對高鐵的意義主要表現(xiàn)在以下兩個方面：一是實現(xiàn)高鐵車身輕量化。碳纖維重量輕，密度僅1.78克/立方厘米，和塑料差不多，但它的強度比鋼材要高7倍以上，大量使用碳纖維零部件，可以減少傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)在高鐵車身中所占的比重。高鐵整體的超輕量化，有利于減少行駛時所受到的阻力，直接降低能耗，減少二氧化碳的排放，實現(xiàn)速度的提升。

二是增加了高鐵運行的安全性。高鐵的運行速度越快，對車體各部位的耐久性要求也越高，例如，2010年底，“和諧號”CRH380A在京滬高速鐵路先導(dǎo)段棗莊至蚌埠間線路上進行聯(lián)調(diào)聯(lián)試和綜合試驗時跑出了486.1公里的時速，但這種高時速對列車軸承的沖擊非常大，在沖擊高速之后，列車上的所有軸承幾乎都要重新更換。雖然現(xiàn)在對高鐵實行降速，但是一般的高鐵時速也都在200公里以上，這就需要有強耐受力的材料保障高鐵的運行安全。碳纖維材料強度高達3600MPa，特別是用碳纖維制成的方向盤，機械強度和抗沖擊性相比普通材料分別提高35%和20%以上。整車強度理論上也比普通材料的車身至少強上20%-30%，同時不懼酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，使用壽命長。

另外，高鐵需要在較短時間內(nèi)跨越溫差較大的地域，從冰天雪地的哈爾濱到春意融融的廣州，短時間內(nèi)經(jīng)歷較大的溫差需要保持零部件的零變形，這對普通材料來說是個巨大的挑戰(zhàn)，但是這對于碳纖維來說，則是其強項。目前，碳纖維復(fù)合材料既可以應(yīng)用于列車內(nèi)飾、受電弓和設(shè)備艙等非承載、次承載部件，也可以應(yīng)用于車體、轉(zhuǎn)向架這類主承載部件。

在高鐵制造對碳纖維表現(xiàn)出明顯需求態(tài)勢時，不少碳纖維加工制造企業(yè)也及時瞄準了高鐵這一市場，主動對接產(chǎn)業(yè)。碳纖維原絲是在2000-3000攝氏度的高溫中預(yù)氧化、碳化而成的，能夠耐高溫上千攝氏度。但是在具體的應(yīng)用中，碳纖維原絲主要是以碳纖維復(fù)合材料的形式出現(xiàn)的，因此，必須使該復(fù)合材料在發(fā)揮原絲優(yōu)異性能的同時，還兼具其它方面的特性，以達到高鐵環(huán)保、安全等方面的高標準。

為此，大量的研發(fā)團隊在不斷努力下，通過對基體樹脂的大量改性實驗，成功研制出具有阻燃、耐高溫、增韌、抗震、防水等多種性能的碳纖維復(fù)合材料，滿足高鐵發(fā)展的新需求。

當前，中國的高鐵建設(shè)正處于繁榮時期，通過多年的努力和積淀，中國已全面掌握高速鐵路的核心技術(shù)，行業(yè)總體水平已躋身于世界先進行列。交錯密布的軌道上，高鐵風(fēng)馳電掣般的“中國速度”代表著“中國制造”已經(jīng)走在自主知識產(chǎn)權(quán)引導(dǎo)發(fā)展的道路上。在此過程中，碳纖維新材料的運用不僅推動著高速列車行駛的輕量化，也將帶動高鐵制造業(yè)實現(xiàn)全新的變革，進一步提升“中國速度”。

當前名稱：高鐵碳纖維發(fā)展之路
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