碳纖維是纖維狀的碳素材料，是由有機母體纖維(粘膠絲,聚丙烯烴或瀝青等)采用高溫分解法在1000-3000℃高溫的惰性氣體下碳化制成，含碳量在90%以上，具有較為優(yōu)勢的力學(xué)性能。與其他高性能纖維材料相比，其比強度和比模量都屬于較高水平，本文博實小編給大家介紹一下碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于軌道車輛制造的優(yōu)勢。
隨著軌道交通裝備的設(shè)計要求不斷提高，要求減少重量、節(jié)省能耗來提高列車的整體性能，因此開展關(guān)于軌道交通車輛輕量化的研究有著重要的經(jīng)濟意義。碳纖維復(fù)合材料在眾多領(lǐng)域有著成熟的應(yīng)用，擁有優(yōu)異的輕量化、高強度、高耐候等綜合性能，同樣也成為實現(xiàn)軌道交通車輛輕量化目標(biāo)的最佳選擇。
軌道車輛在高速行駛過程中需要克服巨大的阻力，所要消耗的能量也會比較多，實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的輕量化可以幫助其達到節(jié)約能耗的目標(biāo)。輕質(zhì)量金屬材料鋁合金的密度在2.7g/cm3左右，碳纖維復(fù)合材料作為一種優(yōu)秀的減重材料，其密度只有1.7g/cm3左右，只有其60%左右。同時，碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能表現(xiàn)也很不錯，其抗拉強度、抗壓強度、剪切強度比絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)材料更具優(yōu)勢。此外，碳纖維復(fù)合材料可一體化成型，可設(shè)計性更強，能夠給技術(shù)人員設(shè)計方案提供更大的優(yōu)化空間。
為了更好地應(yīng)對潮濕環(huán)境和氣候變化對金屬材料腐蝕問題，需要選擇耐腐蝕、抗老性能優(yōu)秀的材料，碳纖維復(fù)合材料屬于非金屬惰性材料，滿足上述條件，延長部件的使用壽命，減少設(shè)備維護維修費用和周期。碳纖維復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.6-6.0W/mk之間，是優(yōu)良的絕熱材料，能夠在軌道交通車輛發(fā)生火災(zāi)時起到很好的隔絕和延緩作用。
