張曉妍

天水市城市軌道交通投資建設經(jīng)營有限責任公司 甘肅天水 741000

復合材料指的是由兩種或者兩種以上的組分材料，通過一定工藝方法所制備的新型多相材料體系，較之于傳統(tǒng)的單一材料，復合材料具備有更加優(yōu)良的性能，因此在各個領域中也得到了廣泛的應用[1]。近年來隨著我國軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展，高性能復合材料在軌道交通工程的建設中也得到了廣泛的應用，并且獲得了良好的應用效果，這也就需要相關部門能夠加強對高性能復合材料應用情況的重視力度，從而促進我國的軌道交通行業(yè)得到更進一步的發(fā)展。

1 高性能復合材料的應用特點

1.1 使用功能優(yōu)異

較之于傳統(tǒng)的單一材料，高性能復合材料自身具備有非常高的比強度以及比模量，還可以在保障材料使用強度基礎上，減少材料的自重，其承載能力較之于傳統(tǒng)單一材料也得到了很大程度的提升。此外高性能復合材料自身還有著良好的抗疲勞耐性，一些纖維增強的復合材料，其疲勞強度可以達到靜態(tài)拉伸強度的80%，這也是單一金屬材料所不具備的性能。最后高性能復合材料還有著良好的抗撞擊能力跟耐腐蝕性能，并且可以滿足多種復雜環(huán)境下的實際施工需求。

1.2 性能的可設計性

高性能復合材料還具備有可設計性的特點，其力學性能、熱性能以及光性能等多個方面均具備有可設計性的特點，也就可以在結合了實際需求基礎上，來進行復合材料性能的設置以及選擇，這樣也就能夠契合工程施工對于材料質(zhì)量以及性能的具體要求，對于工程施工質(zhì)量的提升也有著非常重要的意義[2]。

2 高性能復合材料在軌道交通領域的應用現(xiàn)狀

隨著我國軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展，在多個領域中也都應用到高性能材料。高性能復合材料最初應用到列車內(nèi)部設備、裝飾件等一些非承力結構上面，近年來我國科學技術的迅速發(fā)展，促使一些大型的復合材料承載構建在車頭以及導流部件等重要位置也獲得了良好的應用效果，并且開展了一系列的試驗跟研究工作。

2.1 復合材料車頭蓋與制備技術

高性能復合材料的車頭蓋首先在中原之星以及中華之星等高速列車上得到了廣泛的應用，其中藍箭型號列車的車頭蓋是由RTM工藝成型的，并且采用了增強RFI/VIMP工藝形成導流罩，來滿足列車的實際運行需求。中華之星以及中原之星等型號的列車在車頭蓋設計過程中，應用了增強RFI/VIMP工藝形成導流罩，但是鼻端依舊采用的是可開合的兩瓣結構。

除了在車頭蓋上的應用之外，目前我國在軌道交通行業(yè)發(fā)展過程中，還成功吸收了真空袋壓工藝技術進行地鐵等列車的制備工作。借助于該工藝所制造的夾心罩力學性能能夠充分滿足我國地鐵運行的實際需求，即便是180km/s的子彈也無法穿透該夾心罩，并且還具備有良好的隔熱跟阻燃性能，對于地鐵等軌道車輛運行安全性的提升也有著非常重要的意義[3]。

2.2 在輔助件制造中的應用

高性能復合材料在軌道交通輔助件的制備過程中也有著廣泛的應用價值，目前我國很多軌道車輛的車窗車框、儀表臺、線槽、絕緣子以及蓄電池箱在制造過程中均應用到了高性能的復合材料，其技術應用也比較成熟。此外在我國的地鐵車輛上面，絕大部分的車輛內(nèi)的裝飾件以及座椅結構均會采用高性能的復合件來進行制造。

2.3 在列車提速中的應用

近年來我國軌道交通行業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展，列車運行速度進一步加快，因此如何提升高性能復合材料在高速列車上的應用效果，也就成為了人們所需要迫切解決的一個問題。為了實現(xiàn)列車的高速化，還必須在確保車輛強度以及性能基礎上，加強對車身輕量化的研究力度，這也就為高性能復合材料的應用奠定了良好的基礎。在輕量化設計過程中，通過不銹鋼以及鋁合金等復合材料的應用，能夠在滿足列車運行需求基礎上，大幅度的降低高速列車的自重，對于列車提速也有著非常重要的意義。因為復合材料具備有單一材料無法達到的優(yōu)良性能，還有著成本低廉的應用有事，比如通過高性能纖維復合材料夾層結構所制造的機車，在質(zhì)量保持一直的基礎上，其重量跟一般的鋼結構對比還能夠降低25%～35%左右。

3 高性能復合材料在軌道交通的發(fā)展趨勢

高性能復合材料的大量應用，是我國軌道交通行業(yè)發(fā)展的必然要求。在現(xiàn)階段高性能復合材料的應用過程中，可以發(fā)現(xiàn)起正逐漸朝著主承力件的方向進行發(fā)展，結構復合材料朝著功能復合結構的方向進行發(fā)展，并且逐漸朝著型材化的趨勢今發(fā)展。因此在采用高性能復合材料來進行軌道交通工程的建設過程中，可以積極采用模塊化技術以及整體成型技術來進行車身的設置，這樣可以促進高性能復合材料大結構件的復雜性得到顯著降低，還可以減少施工的工作量以及施工成本。此外高性能復合材料自身所具備有的耐疲勞以及耐腐蝕等應用優(yōu)勢，也能夠有效延長軌道交通設備的使用壽命，減少維修成本，對于我國軌道交通領域的進一步發(fā)展也有著重要意義[4]。

4 結語

近年來隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對于軌道交通領域也提出了更高的要求。因此相關技術人員還需要在軌道交通技術研究過程中，不斷加強對高性能復合材料的應水平，并在此基礎上對現(xiàn)有的軌道交通技術進行優(yōu)化設計。因為高性能復合材料自身的強度、剛度以及耐疲勞等性能均能夠滿足軌道列車的運行需求，也就要求我國能夠加強對該方面內(nèi)容的研究力度，并且積極跟一些先進國家進行技術的交流與溝通，促進我國的軌道交通領域得到進一步發(fā)展。