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從冬奧火炬“飛揚”到高速列車“灣區藍”,上海碳纖維應用再獲新突破

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核心提示:近日,中國石化上海石化自主研發生產的碳纖維成功應用于廣州地鐵18號線“灣區藍”高速列車。運行數據顯示,使用碳纖維復合材料的列車車頭罩,性能完全符合運行條件,與同等模塊的鋁合金材料相比,可減輕重量達35%-40%,有效助力列車減重提速。

近日,中國石化上海石化自主研發生產的碳纖維成功應用于廣州地鐵18號線“灣區藍”高速列車。運行數據顯示,使用碳纖維復合材料的列車車頭罩,性能完全符合運行條件,與同等模塊的鋁合金材料相比,可減輕重量達35%-40%,有效助力列車減重提速。

據悉,中國石化上海石化還為北京2022冬奧會火炬“飛揚”披上了碳纖維“外衣”,是全球首次實現以碳纖維復合材料制作奧運火炬外殼,解決了氫燃料燃燒時火炬需要耐高溫的技術難題,使其具有“輕、固、美”等特點,能夠實現在高于800攝氏度的氫氣燃燒環境中正常使用,相比冰冷的金屬火炬外殼,“飛揚”更加讓火炬手感到溫暖,助力“綠色奧運”。

碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度新型纖維材料,力學性能優異,質量是鋼的四分之一,強度卻是鋼的七至九倍,并且還具有耐腐蝕的特性,被稱為“新材料之王”,也被稱為“黑黃金”,可廣泛應用于飛機部件、軌道交通原材料、車身制造等,在各行各業有著廣泛的應用前景。

據了解,廣州地鐵18號線被譽為粵港澳大灣區最快地鐵,最高時速可達160公里,擔任運營任務的“灣區藍”列車是國內首列車頭罩采用輕質高強碳纖維復合材料的地鐵列車。自2019年起,中國石化和中國中車開展協同創新,攻克了碳纖維復合材料在軌道交通領域規模應用關鍵核心技術,建立了完整的技術研發體系,形成了世界領先的“一站式”輕量化技術解決方案,最終實現了此次碳纖維復合材料在“灣區藍”列車上的成功應用。

下一步,中國石化碳纖維還將在廣州地鐵22號線列車上應用。此外,中國石化和中國中車的研發團隊還正在積極開展應用于時速400公里高速列車、磁懸浮列車等更高性能等級車型的碳纖維復合材料技術攻關,為我國碳纖維及其復合材料的產業鏈發展開辟更廣闊的領域。

碳纖維技術有著森嚴的技術壁壘,中國石化上海石化是國內較早研發碳纖維并進行產業化生產的企業。早在2012年,該公司采用自主研發的碳纖維成套技術,生產12K小絲束碳纖維。2018年,該公司成功試制出了具有國際先進水平的48K大絲束碳纖維。據悉,中國石化擁有自主知識產權開發的碳纖維技術,目前申請專利居國內第一、全球第三。

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