序论
6月6日时05分,两列“复兴号”高速列车离别在京沪高铁两头的北京南站和上海虹桥站双向首发。经由个多月的实速查验,此日京沪高铁的7对“复兴号”高铁领先完成50千米时速经营,这象征着时隔六年,华夏高铁迎来了50千米时间的回归,同时也象征着,我国成为宇宙上高铁商业经营速度最快的国度。
复兴号动车组
图片源自公布网络
高铁进展史
从华夏第一条高铁京津城际,到华夏高铁手艺集大成的武广线,再到标识华夏高铁手艺齐备老练的京沪线,再到方今负担职责的“复兴号”。华夏高铁进展的速度使人齰舌,个别咱们把高铁区分为石器时间、青铜时间、黄金时间、豪杰时间、白银时间,下列是高铁五个时间的进展史:
回想华夏高铁进展的这个悠久历程,华夏高铁进展之路,也不是风平浪静,从引进摄取到自立改变,再到具备齐备自立学问产权“复兴号”上线运转,体验了一个超出式进展流程,固结了铁路及各样干系科研人员血汗和汗水,是团体聪明结晶。
高铁用材料
高铁的进展一样也是一部材料进展史,在餍足各项本能的同时,在寻觅更好的本能。对他日材料的请求不只是要餍足强度、疲惫本能、工艺本能的请求,更要餍足轻量化、环保的请求,底下小编就带众人一同看看高铁上都用了哪些新材料吧。
高铁车身
要紧材料;
不锈钢图片起原于网络公布质料
不锈钢要紧用镍铬奥氏体不锈钢,由于其高耐蚀性和美妙的特性,在日本、美国、前苏联应用较多,在保证强度和刚度前提下,如梁、柱等骨架的板厚由普遍钢的.~6.0mm减至.0~.5mm,可减重0%左右。
0世纪60年头初,日本领先研发出不锈钢车辆,其轻量、节能、不需涂装,形成了显著的经济效力,方今不锈钢车辆超越辆,占一块客车0%以上。
要紧应用:
、00km/h速度级的车体(由于不易处理车体气密性题目)
、车内承载
、装扮件
▲材料供给商:
武钢股分、攀钢钢钒、杭钢、包钢股分、鞍钢股分、大冶特钢、马钢股分、武钢股分、太钢、西林、庞巴迪、西宁特钢等(排名不分前后)。
铝合金高铁用铝合金框架
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交通对象的分量每裁减0%,燃料可节俭8%。在报废回收时,铝型材产物能够完成00%回收,回收铝型材轮回再用能够裁减95%的动力耗费。业内行家指出,时速00千米以上的高速列车车体务必采纳轻量化的铝合金材料,50千米以上的列车车箱除底盘外一块运用铝型材。方今华夏铁路客运专线动车组采纳的CRHI、CRH、CRH、CRH5四种典型中,除CRHI型车体采纳的是不锈钢材外,其他种动车组车体均为铝合金材质。
要紧应用:
、做为受力构件;
、门、窗、管、盖、壳等材料;
、装扮和绝热材料;
、引擎部份。
▲材料供给商:
麦达斯铝业、辽宁忠旺、爱励铝业、森林铝业、利源铝业、德国西门子、法国阿尔斯通、川崎重工等(排名不分前后)。
复合材料复合材料
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复合材料己起头应用于车辆,且用量延续增添,代表了他日进展趋向。方今在欧美,缔造铁道车辆用的复合材估中,按纤维品种分,玻璃纤维占58%。芳族聚酸胺纤维占0%,碳纤维占0%,其他占%;按树脂的品种分,聚酯占5%,乙烯酸酯占%,环氧树脂占%,酚醛树脂占5%,改性的丙烯酸树脂占%,其他占%。
要紧应用:
、非构造件
、车体和车头里端部
、各式构造件
▲材料供给商:
江苏恒神、中材科技、九改进材、瑞士Schindler、德国Talbot、德国Adtranz等(排名不分前后)。
钛合金和镁合金连年来海外有效镁合金、钛合金等航空材料缔造车体骨架的实验,其分量惟有铝合金的66%,减重成就显然。但还在侦察实验中。
高铁转向架
要紧材料:转向架的构架是非凡严重的高强度部件,干系到全面车辆平安性。转架务必餍足平安、运转适意度以及耐磨损、易查验等请求。多采纳优良碳素钢、低合金低碳高强度钢、耐候钢缔造的构架。迩来钻研热门为高分子复合材料和铝合金缔造的构架。
高铁转向架图片
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▲材料供给商:
庞巴迪、川崎重工、青岛四方、长春轨道客车、SGP、晋西车轴、今创团体、长春轨道客车、法国阿尔斯通等(排名不分前后)。
高铁内装及做战
要紧材料:车辆内装及做战要紧有装扮板、茅厕、盟洗室、座椅及水箱等,以铝合金和高分子材料为主,如装扮板采纳铝合金上叠合一层不燃性的纤维坚固塑料,茅厕、盟洗室、座椅及水箱还要琢磨到卫生和耐腐化性,也以不燃性的为佳。
高分子材料要紧应用:
、装扮板
、茅厕
、盥洗室
、餐桌、扶手
▲材料供给商:
江苏恒神、中材科技、九改进材、德国Talbot、瑞士Schindler、上海法维莱、江苏纳博特斯克今创、北京赢得等(排名不分前后)。
铝合金要紧应用:
、水箱
、座椅
、茅厕
、盥洗室
高铁内部装扮图片
起原于网络公布质料
▲材料供给商:
森林铝业、麦达斯铝业、利源铝业、德国西门子、法国阿尔斯通等(排名不分前后)。
高铁轮—轨系统
要紧材料:车轮与钢轨材料除了要有充沛的强度、韧性、耐磨性外,还务必具备耐擦伤、抗剥离的本能。就路线而言,高速铁路差别于个别铁路最要紧的特性是曲率半径大、应变速度高、轴重轻和牵引力大,钢轨的磨耗较小,疲惫损伤相对超过,因而对钢轨材料的选纲目求较高。
合金钢
关于钢轨材料而言,欧洲铁路延续在合金钢轨长实行钻研,如非热责罚的Cr-Mo,合金钢轨除了有较高的轮回软化抗力外,也有较好的抵杭短波磨损的技能,是从此钢轨材料的重心取舍目标之一。
要紧应用:
轨道
▲材料供给商:
高铁国际商业、姑苏嘉特亿金属、沧州市中润钢管、宝成重工、武汉武螺金属成品、鑫鼎呆板缔造、武钢、宝钢、庞巴迪等(排名不分前后)。
热责罚钢轨、稀土钢轨应从钢轨钢的强韧化和干净化方面实行竭力,鼎力进展全长热责罚钢轨、稀土钢轨和降噪降振新钢轨。稀土钢轨,由于稀土元素的列入使得比普遍钢轨在强度、硬度、耐磨性、防腐化性等方面有显然抬高,能够适应加倍严酷的从军前提。
要紧应用:
、钢轨
、枕轨
▲材料供给商:
包钢、武钢、鞍钢、邯钢、彭州金坤物质、国风塑业(排名不分前后)等。
无砟轨道
要紧材料:混凝土
无砟轨道图片
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无砟轨道是今朝和从此代界铁路装备进展的趋向和方位。无砟轨道的轨枕自身是混凝土灌溉而成,而路基也不必碎石,可裁减维持、低落粉尘、粉饰处境。
铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上,水泥枕与铁轨间采纳了很多承接稳定的法子。列车时速可达00km以上。
要紧应用:
枕轨
▲材料供给商:
上海福工、山东装备呆板、上海道亮呆板、福建联丰呆板、恒拓达、泉州市三认真工、青岛高铁桥梁配件、淄博项亿呆板等(排名不分前后)。
聚氨酯
为适应高速列车的提速请求,开辟聚氨酯枕木以替代或部份替代混凝土枕木势必是他日的进展趋向。
在欧美,该手艺已有较老练的研发和应用阅历;在日本,聚氨酯枕木已在高速列车新干线轨道上赢得应用。
与其他材料比拟,聚氨酯枕木具备优异的持久性并可低落周期成本。
要紧应用:
枕木
▲材料供给商:
南京聚隆科学手艺、华东理工大学华昌会合物、广州秀珀化工、株洲时间新材料、烟台万华聚氨酯、德国巴斯夫等(排名不分前后)。
聚氨酯胶黏剂
高速列车的临盆对聚氨酯胶黏剂的运用须要也大幅增添,聚氨酯在车辆上担负着玻璃粘接、地板粘接、嵌缝填充、密封防水等各式必弗成少的效用。
依照动车组CRH为根本,单节车箱用聚氨酯胶约8.07L折算约为09.kg。
要紧应用:
、玻璃粘接
、地板粘接
、嵌缝填充
、密封防水等
▲材料供给商:
高盟新材、广东国望、中山康和、上海烈银、哈斯公司、美国富乐、美国M、德国汉高、德国巴斯夫等(排名不分前后)。
聚脲弹性体涂层
由于高铁采纳无砟轨道,请求防备层不只具备防水、防渗和抗裂等基天本能,还要能担当火车高速行驶带来的高速、重载、交变打击等效用。
聚脲涂层无接缝,粘结力强,真实做到了全体防水,同时还具备优良的耐磨性、抗打击、抗开裂、耐紫外光和耐凹凸温本能,可餍足高铁的非凡请求。
要紧应用:
、无砟轨道涂层
、粘接
▲材料供给商:
广东秀珀化工、烟台万华聚氨酯、京城东方雨虹、株洲时间新材料、德国巴斯夫、美国罗门、亨斯迈等(排名不分前后)。
高铁制动争持系统
要紧材料:制动争持系统请求摩阻材料有高而稳定的争持系数,更好的散热性和耐磨性,充沛高的打击强度和剪切强度,对磨偶件不形成反常磨损和其他体例的损伤,制动火花少,价值低廉,并且轻量化。
合金铸铁制动盘曩昔恒久运用合金铸铁,但高速列车请求采用高强度抗热裂的合金锻钢,如Ni-Cr-Mo或Cr-Mo-V合金钢,也有研发金属基复合材料和C-C复合材料制动盘。
要紧应用:
制动盘
▲材料供给商:
北京北摩高科、霍尼韦尔、双冶锻造、润达呆板、宝钢、大冶特钢、Goodrich、Parker-Hannifin等(排名不分前后)。
高强度抗热裂的合金锻钢日今年开辟的耐热裂制动盘。能够有0年以上的寿命;方今罕用的摩阻材料可分为含磷铸铁、粉末冶金材料和合成材料。法国TGV-A、日本新干线等高速列车都采纳了粉末冶金闸片,并且广大是铜基材料。
要紧应用:
、制动盘
、刹车片
、闸片
▲材料供给商:
武钢股分、马钢股分、杭钢、西宁特钢、庞巴迪、攀钢股分、西林等(排名不分前后)。
复合材料碳碳复合材料刹车片
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针对铁基、铝基材料,日本、西洋等迩来在开辟新材料时加品质须、陶瓷颗粒或短纤维等制成复合材料。在合成摩阻材料方面,德国ICE列车上安设了铝合金盘/合成闸片,获患了较好的成就。
方今纤维坚固复合材料在摩阻制动材料方面的胜利开辟和应用备受注视,成为钻研热门,比方年口本开辟的闸片所以酚醛树脂、石墨、合成橡胶与碳纤维复合。
要紧应用:
、制动盘
、闸片
▲材料供给商:
博云新材、四川新万兴、九改进材、中材科技、陕西海特克、瑞士Schindler、法国Messier、德国Talbot等(排名不分前后)。
高铁受电弓滑板
要紧材料:方今高速铁路运用的导线要紧有铜银(0.5%~0.8%Ag),铜镉(0.7%~.%Cd)或铜锡合金(0.%Sn)等。随列车的高速化.研发高线张力和分量轻的新式复合导线(即概况为铜,芯部为钢)是进展趋向。
受电弓滑板是机车供电系统严重集电元件,个别有碳滑板、金属滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板,列国多采纳碳滑板。
浸金属碳材料如德国ICE和法国TGV。浸金属碳滑板既有碳材料的自光滑性,又具备了金属材料集电、强度和抗打击力高的特性,成为最愿望的滑板材料,连年来已步人财产化阶段。
方今,国表里钻研的浸金属碳滑板已步入了有用化的阶段,它主假如欺诈了碳滑板材料的多孔性质,将熔融的铜或铜合金等高导电性金属,在高温高压下浸入到碳滑板基体中去;使它既有碳材料的自光滑和抗电弧本能,又具备金属材料的集电、强度高、抗弹撞击力强的特性,成为最愿望的滑板材料。
要紧应用:
受电弓滑板
▲材料供给商:
天津百强特碳石墨、河北大城华英高本能材料、鸿达浸锑石墨成品等(排名不分前后)。
高铁受电弓图片来
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碳纤维金属基复合材料海外方今正在增强碳纤维金属基复合材料滑板的钻研,该材料在集电、自光滑、抗撞击本能方而城市超越现有的滑板,其应用前程格外雄伟。
要紧应用:
受电弓滑板
▲材料供给商:
兴瑞复合材料、威盛新材、海源呆板等(排名不分前后)。
减振、降噪材料
要紧材料:高速带来的打击、振荡和噪声的加重,采纳减振降噪元件,比方勃弹本能、耐疲惫、耐老化本能更优的橡胶元件,以保证乘坐的平安适意。
橡胶元件
橡胶元件已在高速列车上普及应用,特为是减振降噪效用非凡显著,对高速列车的适意稳定具备无可替代的效用。
橡胶元件最惹人注视标应用是转向架上的六连杆橡胶关节。
0世纪50年头初,海外就起头采纳橡胶材料做为钢轨垫件;
70年头随列车速度的抬高,在轨道构造中采纳了自然橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶等弹性体做为钢轨夹垫、撑垫和轨枕的垫件。
要紧应用:
、钢轨垫件
、隔音、防噪
、密封
、绝缘
5、弹性偶合件
6、空气橡胶簧
▲材料供给商:
露台飞云橡胶成品、东谢橡胶一厂、彼德密封、林海橡塑成品厂、康正密封、天津鸿昌杭州三达等(排名不分前后)。
低发泡聚氨酯弹性材料日本对百余种弹性材料的挑选以为,用反映打针成形法临盆的低发泡聚氨酯材料最适适用做高速轨道材料。
高铁财产代表一个国度高端缔造业的程度。华夏高铁走放洋门,象征着寰球墟市关于华夏缔造的必定。
要紧应用:
、轨道构造材料
、减震
▲材料供给商:
美国杜邦、江苏恒神、陕西海特克、广东国望、美国富乐、美国道康宁、德国汉高级。
结语
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50千米时速的“复兴号”是华夏高铁行进的一小步,在他日华夏高铁的速度将赢得0倍提高。中航科工曾经开展了“高速航队列车”的钻研论证,“高速航队列车”的计算最大运转速度将到达:km/h、km/h和km/h三个品级,完成超声速“近地航行”。“高速航队列车”的完成,须要材料人的延续竭力,更须要各行各业配合竭力以及缔造业延续改变。缔造强国,实业兴邦,“复兴号”以宇宙第一的速奔驰于华夏地面,华夏正在以气力率领咱们完成民族复兴梦!
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