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              【擴大鋁應用】我國自主研制的鋁基復合材料雙層動車組出口歐洲

              來源: 日期:2021-07-09

                近日,我國首列出口歐洲的鋁基復合材料雙層動車組在中車株機公司下線,該列車組由中國自主研制,是可完全滿足歐盟鐵 路系統互聯互通技術規范的雙層動車組,Z大運營速度200km/h,具有載客量大、編組靈活、安全可靠、智能調控、乘坐舒適、噪聲低小等特點,將在奧地利、德國、匈牙利、瑞士和捷克等國的鐵 路上運行。

                據了解,2019年12月,中車株機公司與奧地利一家公司簽訂供應鐵 路雙層客運動車組合同,隨后,中車株機公司立即組 織人員開展設計研發、制造、調試工作,僅用時18個月,首列鋁基復合材料雙層動車組就成功下線,項目周期比國際同類型產品縮短了一半以上,彰顯了中國人的創造能力。

                這次下線列車的基本編組形式為2動4拖6節,坐席載客571人,Z多載客1280人,比單層車的運量提高30%~35%,對緩解歐洲線路運力的緊張局面有較大作用。同時,該車組大量采用了鋁基復合材料,使其雙層整車質量比單層整車質量僅增加了約10%,電耗僅提高了約12%,溫室氣體排放也僅上升了約12%。

                制造雙層動車組車體用的鋁基復合材料分別由占75%的6XXX系鋁合金為基體,以及碳纖維、玻碳纖維為增強體而組成。由于碳纖維的加入,使該材料具有了許多優 秀性能,例如,碳纖維的密度只有1.85g/cm3,可使鋁基復合材料的密度大幅下降;同時碳纖維有高達7000MPa的抗拉強度,使鋁基復合材料的抗拉強度大幅提升。因此,質量輕、剛性好、強度高的鋁基復合材料是當下制造高鐵車輛車體和雙層動車車體Z理想的材料之一。

                此外,碳纖維和玻碳纖維增強的鋁合金基復合材料還有如下優點:熱脹系數小、尺寸穩定性好。加入相當量的增強纖維不僅大幅度提高材料的強度和模量,也使復合材料的熱脹系數明顯下降。良好的高溫性能。復合材料在500℃仍具有600MPa的高溫強度,而6063合金在300℃強度已降到100MPa以下。良好的疲勞性能和斷裂韌性。纖維與鋁合金基體有很好的界面結合狀態,既可以有效地傳遞載荷,又能阻止裂紋擴展,提高材料的斷裂韌性,碳纖維/鋁合金復合材料的疲勞強度與抗拉強度比可達約0.7。 

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