9月10日,我国自主研发的首批6辆碳纤维重载铁路货车在黑龙江齐齐哈尔正式下线据了解,首批碳纤维重载铁路货车****将投入到煤炭重载运输上
丝束👉️板材
网友:这个材料也太神奇了吧 传统铁路货车材质以钢材和铝合金为主,这次下线的铁路货车首次使用以碳纤维为主的新材料构成,具有自重降低、载重增加、容积增大等特性。

碳纤维被誉为**“新材料之王”,其外形呈纤维状,柔软,可加工成各种织物**,应用范围十分广泛。碳纤维是如何从丝束转变成板材的?科研人员介绍,以碳纤维为原材料,制备成铁路货车的碳纤维复合板材,关键环节之一,就是浸渍。科研人员通过对高分子树脂进行改性,使其机械性能和环境适应性获得显著提升。改性后的高分子树脂与碳纤维丝束通过浸渍工艺,形成碳纤维预浸料

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北京低碳清洁能源研究院先进材料研究中心副主任 董阳:这块像布一样的材料,就是由一种特殊的树脂包裹后的碳纤维,经过铺贴和高温高压的固化,最后得到了板材,它的强度远远超过现在的金属材料。

在扫描电镜实验室,通过扫描电镜,可以对材料进行纳米尺度的拍照分析。
这就是用碳纤维丝束制成的碳纤维板材,由丝到板的过程中,有一个角色功不可没,那就是改良树脂
△屏幕上这些条状和点状的都是碳纤维丝
比如说这个点状的,每一个点都是一个碳纤维丝的横截面,它的直径相当于一根头发丝的1/10。大片的空白区域,则填充了改性的树脂,它的黏稠度和流动性,决定了碳纤维板材的性能是否稳定。
通过扫描电镜拍摄的是碳纤维复合材料的微观结构,相当于给材料拍“X光”,在纳米尺度范围内,可以清晰看到头发丝1/1000尺度的大小,科研人员以此检查材料是否存在影响性能的“病灶”,为后续材料性能提升提供参考。
碳纤维板材的“极限测试”是如何进行的?
细如头发丝的碳纤维丝束,可以代替钢铁等金属材质,制造铁路货运列车的车体板材。它究竟有多厉害?戳视频,一组“极限测试”带你感受↓↓(点击查看完整视频)

烧不穿

喷枪火焰的温度达1300℃,经过一段时间的燃烧后,关掉喷枪可以看到,碳纤维板的火焰立刻熄灭,说明它的阻燃性能非常好

水中漂
这种碳纤维铁路货车的车体板材采用了特殊的结构设计,加上内部的填充物,使得它在水里也能够漂起来

冻不碎
这个容器里装的是液氮,温度为-196℃。任何东西放在里边,一分钟就会被冻透。把碳纤维板材放入容器中拿出来,敲击一下试试,可以看到它的性状没有任何改变

砸不坏
别小看这个又轻又薄的板材,它的强度是钢铁的5倍以上。可以看到经过重锤暴击后,它没有任何变形和损伤

这批下线的碳纤维重载铁路货车
自重仅18吨,载重达82吨容积94.3立方米为国内同轴重铁路货车最高水平****车辆整体技术世界领先
我国自主研发的碳纤维重载铁路货车还有哪些优势?戳视频,一同了解↓↓

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来源: 福建科普