Тренутни статус и будућност композитних материјала у кинеској железничкој транзитној индустрији

1、 Индустри статус куо
Тренутно, већина кинеских транспортациона конструкција и даље користи конвенционални армирани бетон и челик као главне грађевинске материјале.Уз континуирано продужење времена употребе, појавили су се различити проблеми старења и оштећења, а јављају се и проблеми као што су расипање ресурса и слаба трајност.Да би се задовољиле потребе садашње области транспорта, потребно је развити и користити више нових и еколошки прихватљивих грађевинских материјала.Међу њима, композитни материјали од влакана су све више фаворизовани од стране људи због својих супериорних перформанси и нашироко се користе у ваздухопловству, производњи аутомобила и индустријској производњи.

2、 Трендови технолошког развоја
Из техничке перспективе, као одговор на различите потребе будућег развоја железничког транзита, технологија влакнастих материјала треба да буде постављена у складу са националном стратегијом развоја:
Прво, на основу високих безбедносних захтева конститутивне безбедности, активне и пасивне заштите и упозорења на катастрофе, развијени су полиимид отпоран на пламен, Лиоцелл влакна која успоравају пламен, арамидна влакна итд. заснована на интринзичној отпорности пламена, разградљивости и ниском ВОЦ-у, постизање високе отпорности на пламен унутрашњих материјала;Развили смо материјале за филтере од активних угљеничних влакана, заштитне филмове од целулозних филтера од нетканог материјала од талине и постигли пречишћавање ваздуха на бази нано функционалних материјала.
Друго, на основу захтева високог квалитета свеобухватног комфора, инжењеринга људских фактора, оптимизације вибрација и буке и паметног путовања, развијени су лаки композитни материјали од каљених влакана, који могу да постигну функције као што су апсорпција удара, смањење буке, изолација и топлотна изолација.
Треће, на основу захтева високе ефикасности брзих маглев, међусобно повезаних возова и ниског отпора брзог транспорта, препрегова од угљеничних влакана, плоча од композитних материјала, листова, индустријских компоненти, лаких шкољки и компоненти за транзит железницом и аутомобила, шкољки за беспилотне летелице , крила, итд. су развијени и нашироко коришћени у индустрији, ваздухопловству, железничком транзиту и другим областима.

Четврта је заснована на високом захтеву за интелигенцијом интелигентне вожње, интелигентне производње и интелигентног рада и одржавања, коришћењем великих података и блоцкцхаин технологије за изградњу апликација за влакнасте материјале током читавог животног циклуса.Са интернет платформом података може се постићи поуздана дигитализација следљивости материјала.
Пети је заснован на потражњи за новом енергетском снагом, рециклажом материјала, ниским садржајем угљеника и ниским емисијама, са фокусом на зелену заштиту животне средине, и развио је дизајн ентеријера заснован на материјалима који се могу рециклирати и биоразградивим.

За горе поменута развојна жаришта, Кина је окупила релевантне истраживачке тимове у индустрији да се позабаве њима и постигла одређене резултате.За веће захтеве за успоравање пламена и заштиту животне средине будуће опреме за транзит железницом, Кина развија дугорочна, еколошки прихватљива влакна која успоравају пламен као нову технологију за итеративно ажурирање материјала од влакана отпорних на пламен.Из перспективе функционалне модификације додавања мастербатцх-а, модификација успоривача пламена може се применити на широк спектар производа од хемијских влакана, пружајући нови пут за истраживање и откривање будућих система за успоравање пламена.У погледу специфичне чврстоће и крутости, карбонска влакна су тренутно један од најизврснијих влакнастих материјала високих перформанси и широко се користе у транзитној опреми у железничком саобраћају.Истраживачки тим Универзитета Кингдао развио је ефикасан, згодан и јефтин композитни материјал за трење од угљеничних влакана спроводећи истраживање модификације на површини угљеничних влакана.Истраживачки тим Универзитета Сичуан дизајнирао је и развио полиамидну смолу високих перформанси.Њихов тим је развио полуароматични најлон отпоран на високе температуре (ПА6Т) и његову технологију индустријализације.Температура вруће деформације овог производа прелази 280 ℃ и има одличну флуидност обраде талине, што може задовољити развој високих перформанси електронских и електричних компоненти према отпорности на топлоту, танким зидовима, прецизном бризгању и другим аспектима.Поред тога, развијени су полуароматични полиамидни термопластични еластомери високих перформанси ТПА и полуароматични полиамид, који имају добру примену у областима као што су аутомобили.

Композитни материјали на бази влакана високих перформанси се често користе у конструкцијама које не носе оптерећење као што су унутрашња декорација возача, возачева конзола, хауба, површина сувозачевог седишта, бочне зидне плоче, кровне плоче и поклопци стубова врата у транзитној опреми шине.Изолациони папир високих перформанси се такође користи у кључним изолационим материјалима у моторима велике снаге, трансформаторима и електричној опреми.Узимајући у обзир различите факторе као што су одличне перформансе материјала и цена, истраживачки тим Текстилног универзитета у Вухану развио је полифенилен сулфидна и течна кристална полиарилестерска влакна високе чврстоће и високог модула, која су промовисана и примењена у транзитној транзитној опреми.