6月21日，由中车四方股份公司承担研制的时速600公里高速磁浮试验样车，在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑。

 

这标志着中国高速磁浮研发取得重要新突破！这是高铁增速升级编年史上浓墨重彩的一笔！

 

 

按照计划，时速600公里高速磁浮工程样机系统，预计在2020年底下线，将形成高速磁浮全套技术和工程化能力。

 

中国高铁“提速换挡”，

城际高速铁路和城市轨道交通

作为新基建七大领域中之一，

正如火如荼推进，

背后都离不开化工新材料发挥的重要作用。

 

尼龙工程塑料

 

尼龙可以有效解决机车抖动、噪音大的问题，并能确保轴距稳定，减少维修次数。优良的抗振性，对保障高速铁路机车的平稳运行至关重要。

 

与金属部件比，尼龙部件具有质轻、防锈、抗振、抗冲击、长期热稳定性和绝缘性好等特点，而且流动性高、加工性能优异、设计灵活性大，易于实现部件一体化，减少了部件数和组装工序，提高了安装效率，易维修。

 

◆ 尼龙在铁路轨道中的应用

 

▲ 尼龙挡板座

图源：江苏海迅实业集团

 

▲ 尼龙轨距块

图源：江苏海迅实业集团

 

▲ 铁道岔枕套管

图源：塑道学苑

 

塑料绝缘套管也是玻纤增强尼龙材料制造的。已经实现在京广和陇海线上的全天候工作。可以减少维修次数，良好的抗振性，对保障高铁的平稳十分重要。

 

目前，南京聚隆科技股份有限公司、河南神马华威塑胶股份有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司等公司均已布局轨道交通扣件系统PA66市场。

 

聚氨酯

 

 

 

◆ 枕木

 

为适应高速列车的提速要求，开发聚氨酯枕木以取代或部分取代混凝土枕木必将是未来的发展趋势。

 

在西欧，该技术已有较成熟的研制和应用经验；在日本，聚氨酯枕木已在高速列车新干线轨道上得到应用。

 

与其他材料相比，聚氨酯枕木具有卓越的耐久性并可降低周期成本。

 

南京聚隆、华东理工大学华昌聚合物、广州秀珀化工、株洲时代新材料、烟台万华聚氨酯、德国巴斯夫等均有相关研究。

 

◆ 胶黏剂

 

胶粘剂在轨道交通中的应用分为道路用胶和车身用胶。道路用胶主要用于无砟道路基凸型挡台的灌封粘接、路基伸缩缝的密封、无缝路轨连接处的粘接加强。车身用胶主要包括玻璃粘接、地板粘接等。

 

其中，专门用于铺设高速铁路无砟轨道的聚氨酯胶粘剂，是高铁建设不可或缺的核心材料。

 

▲ 粘结剂在轨道交通上应用表

资料来源：《粘接》、申万宏源研究

图表制作：新材料在线^®

 

供应商有广东国望、中山康和、上海烈银、哈斯公司、美国富乐、美国3M、德国汉高、德国巴斯夫等。

 

◆ 涂料

 

人靠衣装，车也得靠外装。

 

在此前公布的京张高铁智能列车设计方案中，一款特别的蓝白渐变外观的“瑞雪迎春号”列车赚足了众人眼球。在其令人耳目一新的外观背后，是采用了升级版科思创的水性易喷涂聚氨酯涂料原材料系列产品。

 

这款涂料具有更好的耐候性、耐化学性、耐磨性，为车体外层提供理想的保护。在多变的环境中可以保持列车表面的完整，并更具抵御飞石撞击带来的车表损伤。

 

▲ 科思创展示升级型高铁水性涂装解决方案以及渐变色喷涂效果

 

复合材料

 

复合材料在列车上的应用，按承力特征大致可分为两类：复合材料非主承力件和复合材料主承力件。

 

其中，复合材料非主承力件又可分为主承力件（如车身、地板和座椅等非主承力件）和辅助件（洗漱间、厕所和水箱等辅助构件）。

 

而复合材料主承力件主要是指列车车体、司机室和转向架构架等列车的大型承力构件，它是复合材料取代传统材料，实现车辆轻量化的关键。

 

◆ 在列车辅助件和一般承力件上的应用

 

日本新干线使用的高速客车中，玻璃纤维增强素料（GFRP）复合材料主要使用在车窗内饰框、洗漱间、车前头盖板、双层客车两端车顶板、空调风道的天花板以及餐车空调盖板的侧天花板等部位。

 

▲ 图源：安泰复材

 

法国TGV高速列车大量采用纤维增强塑料（FRP）制造地板、墙板、门窗框架、座椅和车门等。

 

 

意大利ETR500型高速列车上，所有的内部结构边墙、天花板和行李舱都使用了高比刚度复合材料夹层板 - 两层Tedlar聚氟乙烯塑料薄层中夹有Nomex蜂窝芯材玻纤酚醛层压板；欧洲之星列车也使用酚醛蜂窝板做其内部结构件。

 

英国的铁路部门通过试验后发现，选择芳纶纤维增强复合材料做受电弓头，其性能非常令人满意。近年来，复合材料还被用做抗冲击部件，并且取得了很好的试验结果。

 

◆ 复合材料制造列车主承力件

 

英国城间的125型机车，司机室的前端是用层压的FRP板包覆聚氨酯泡沫芯构成夹层结构，比钢制件轻30%~35%，并可耐0.9Kg重方钢块以300Km/h速度的冲击；

 

意大利ETR500高速动力车头部采用Kevlar纤维和环氧树脂模压成型，其刚性和抗冲击性良好，列车最高速度达300Km/h。

 

▲ 高速列车司机室

 

日本铁道综合技术研究所与东日本客运铁道公司合作，用碳纤维增强塑料（CFRP）制成高速列车车顶，该CFRP车顶通过胶粘与铝合金框架相连，然后再通过焊接与车体上铝合金侧壁连在一起。

 

试验表明，采用这种车顶的车体具有较高的气密强度和较低的重心，而且每节车厢减轻约300~500Kg。

 

 

截至2019年底，

中国铁路营业里程达到13.9万公里以上，

其中高铁3.5万公里，

居世界第一。

 

今年上半年，

全国铁路固定资产投资完成3258亿元，

超去年同期38亿元，同比增长1.2%。

其中，国家铁路基建投资完成2451亿元，

同比增长3.7%；

截至7月1日，

铁路新线开通1178公里，

包括高铁605公里。

 

 

 

随着高速铁路以及城市轨道交通的快速崛起，

材料改性与加工技术水平的不断提高，

化工新材料在高铁列车生产领域中

具有巨大潜力，

这块“蛋糕”究竟有多大？
你能想象吗？

 

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来源：新材料在线、塑道学苑、聚风塑料、安泰复材、中国经济周刊、中国化工信息周刊