État actuel et avenir des matériaux composites dans l'industrie du transport ferroviaire en Chine

1、Indexstatu quo en industrie
À l'heure actuelle, la plupart des trans de Chinela construction de ports utilise toujours le béton armé conventionnel et l'acier comme principaux matériaux de construction.Avec l'extension continue de la durée d'utilisation, divers problèmes de vieillissement et de dommages sont apparus, ainsi que des problèmes tels que le gaspillage des ressources et une mauvaise durabilité.Afin de répondre aux besoins du domaine actuel de la construction de transports, il est nécessaire de développer et d'utiliser davantage de matériaux de construction nouveaux et respectueux de l'environnement.Parmi eux, les matériaux composites à fibres sont de plus en plus appréciés par les gens en raison de leurs performances supérieures et ont été largement utilisés dans l'aérospatiale, la fabrication automobile et la production industrielle.

2、 Tendances du développement technologique
D'un point de vue technique, en réponse aux différents besoins du développement futur du transport ferroviaire, la technologie des matériaux fibreux devrait être définie conformément à la stratégie de développement nationale :
Premièrement, sur la base des exigences de sécurité élevées en matière de sécurité constitutive, de protection active et passive et d'alerte en cas de catastrophe, le polyimide ignifuge, la fibre Lyocell ignifuge, la fibre aramide, etc. basés sur l'ignifugation intrinsèque, la dégradabilité et la faible teneur en COV ont été développés, obtenir un caractère ignifuge élevé des matériaux intérieurs ;Nous avons développé des matériaux filtrants en fibre de charbon actif, des films protecteurs de filtre en cellulose non tissée soufflée par fusion et réalisé une purification de l'air basée sur des matériaux nanofonctionnels.
Deuxièmement, sur la base des exigences de haute qualité en matière de confort complet, d'ingénierie des facteurs humains, d'optimisation des vibrations et du bruit et de voyage intelligent, des matériaux composites légers en fibres renforcées ont été développés, qui peuvent remplir des fonctions telles que l'absorption des chocs, la réduction du bruit, l'isolation et isolation thermique.
Troisièmement, sur la base des exigences de haute efficacité du maglev à grande vitesse, des trains interconnectés et du transport à grande vitesse à faible résistance, des préimprégnés en fibre de carbone, des feuilles de matériaux composites, des feuilles, des composants industriels, des coques légères et des composants pour le transport ferroviaire et les automobiles, des coques de drones. , ailes, etc. ont été développés et largement utilisés dans les industries, l'aérospatiale, le transport ferroviaire et d'autres domaines.

Le quatrième est basé sur la forte demande d'intelligence en matière de conduite intelligente, de fabrication intelligente, ainsi que d'exploitation et de maintenance intelligentes, en utilisant le Big Data et la technologie blockchain pour créer des applications de matériaux fibreux tout au long du cycle de vie.Avec une plateforme de données Internet, une numérisation fiable de la traçabilité des matériaux peut être réalisée.
Le cinquième est basé sur la demande de nouvelles énergies, de recyclage des matériaux, de faibles émissions de carbone et à faibles émissions, en mettant l'accent sur la protection de l'environnement vert, et a développé des aménagements intérieurs basés sur des matériaux recyclables et biodégradables.

Pour les points chauds de développement mentionnés ci-dessus, la Chine a rassemblé des équipes de recherche industrielles compétentes pour les affronter et a obtenu certains résultats.Pour répondre aux exigences plus élevées en matière de retardateur de flamme et de protection de l'environnement des futurs équipements de transport ferroviaire, la Chine développe des fibres ignifuges respectueuses de l'environnement à long terme en tant que nouvelle technologie pour la mise à jour itérative des matériaux fibreux ignifuges.Du point de vue de la modification fonctionnelle par ajout de mélange maître, la modification ignifuge peut être appliquée à une large gamme de produits à base de fibres chimiques, ouvrant ainsi une nouvelle voie pour l'exploration et la découverte de futurs systèmes ignifuges.En termes de résistance spécifique et de rigidité, la fibre de carbone est actuellement l'un des matériaux fibreux hautes performances les plus excellents et elle a été largement utilisée dans les équipements de transport ferroviaire.L'équipe de recherche de l'Université de Qingdao a développé un matériau de friction composite en fibre de carbone efficace, pratique et peu coûteux en menant des recherches sur les modifications de la surface des fibres de carbone.L'équipe de recherche de l'Université du Sichuan a conçu et développé une résine polyamide haute performance.Leur équipe a développé du nylon semi-aromatique résistant aux hautes températures (PA6T) et sa technologie d'industrialisation.La température de déformation à chaud de ce produit dépasse 280 ℃ et il présente une excellente fluidité de traitement de fusion, qui peut répondre au développement haute performance de composants électroniques et électriques en matière de résistance à la chaleur, de paroi mince, de moulage par injection de précision et d'autres aspects.De plus, des élastomères thermoplastiques polyamide semi-aromatiques haute performance TPA et polyamide semi-aromatique ont été développés, qui ont de bonnes applications dans des domaines tels que l'automobile.

Les matériaux composites à base de fibres haute performance sont souvent utilisés dans les structures non porteuses telles que la décoration intérieure du conducteur, la console du conducteur, le capot, la surface du siège passager, les panneaux de paroi latérale, les panneaux de toit et les revêtements de montant de porte dans les équipements de transport ferroviaire.Le papier isolant haute performance est également utilisé dans les principaux matériaux isolants des moteurs, transformateurs et équipements électriques de haute puissance.En tenant compte de divers facteurs tels que l'excellente performance des matériaux et le coût, l'équipe de recherche de l'Université textile de Wuhan a développé des fibres de sulfure de polyphénylène et de polyarylester à cristaux liquides à haute résistance et à module élevé, qui ont été promues et appliquées dans les équipements de transport ferroviaire.