化工新材料在先进轨道交通中的应用现状和发展趋势论文_钟鸣

摘要:众所周知,随着社会的发展和科技的进步,近些年众多的化工新材料被人们研制出来并在先进轨道交通中得到了比较广泛的应用,而且轨道交通也飞速发展。根据这一现状,我们做出了研究,并重点分析和讨论了在将来化工新材料将如何在轨道交通方面得到更好的应用。还预先判断了一下将来在这一领域的市场的情况,从而提出了一些有效的建议针对这一发展趋势和现状。

关键词:轨道交通;化工新材料;发展重点;建议

引言:

就现状而言,人们对建设轨道交通的需求已经越来越迫切。为了从整体上将轨道交通的质量提高。我们国家公然指明在今后的日子里要加强深化轨道交通装备的优势地位。使轨道交通设备走向更加智能、量轻、绿色、系统的发展道路。不断的完善更新轨道交通建设技术、使用的新化工材料以及制作工艺等。

用于建设轨道交通的新材料的创新和发展能够促进轨道交通行业的进步,使得该行业向着更高速更安全更轻量的方向发展。在这些材料中化工合成的材料所占比例较大并且化工新材料在在轨道交通的建设中的地位举足轻重。其可以帮助轮轨系统减震降噪,同时强化车体结构件性能,还会使得车辆内饰更轻量化,加强车厢密封密闭的性能。

一、国内外轨道交通发展情况

现如今全世界的高速铁路正处在辉煌发展的时期,铺设的铁路的长度一年比一年长。正在运行的高铁的数量也是随着时光的推移在不断的增长。国际铁路联盟指出,在将来,高速铁路系统的发展将主要奔着三大目标,分别是安全,高性能和可持续。不仅要让车辆的行驶速度能够得到极大的提升,同时还要考虑到车辆带给乘客的安全和舒适。我们要注意车辆能效水平的高低,尽量做到减少车辆的废气的排放以及使车辆的重量得以大幅度的减少。欧洲在高速铁路行业设立了一个发展方向,即减少车辆尾气的排放和使车辆更轻巧。而我们的国家则颁布了一些相关政策对其发展进行指引。

近些年,我国铁路的里程在大幅度增加。我们国家为了强化轨道交通装备以及实现轨道交通的轻量化、绿色化、智能化和系列化,完善和推进新材料行业的发展就显得尤为关键。在以后的发展中,铁路交通需要的新型材料将会变得越来越多。我们对这些化工新材料的各个方面也将具有更高的要求,例如我们将更追求其功能的多样性还有安全性。

二、化工新材料在先进轨道中的应用现状和发展趋势

(一)减振降噪材料

在轨道车辆行驶中,其轮轨系统将会不可避免的振动和发出噪声。这些情况将会危害到车辆自身以及对周围居民的正常生活造成不好的影响,同时也会使得乘客们在乘坐的时候感到不舒服和烦躁。但是如果对其进行缓冲、隔离和吸收,可帮助减缓轨道的震动以及降低其所产生的噪音,从而实现对轨道车量的很好的控制。在这些减震元件中,橡胶是应用最多的材料品种。但其中天然橡才属于使用量之王。大家都知道天然橡胶有着强大的弹性,并且它还可以忍受寒冷的温度。在日常使用的过程中,天然橡胶常常和其他的橡胶进行搭配,目的是让各个橡胶的性能可以相互补充以实现功能最优。

(二)内装材料

轨道车辆的内装材料便是我们乘坐者在乘车时随时可能直接接触的部位。它可以直接影响车辆舒适性,美观性和坐车感受。它的质量是整个轨道车辆的百分之十五左右。其实在很多国家,化工合成材料是不被让用来做车辆的承重部位的。所以我们想到了,在内装材料中使用塑料代替钢材的方法。这样不仅能够让车的重量减轻且节约成本。所以可以看出新型化工材料的使用对车辆的益处。

(三)车体结构材料

轨道车辆本身的重量是很大的,他们的轮轨之间的作用力也比较强,在行驶中动力的消耗大。所以说我们也可以对其车体的结构进行减重处理。根据我们的统计,如果车辆的夹层结构是用高性能的玻纤复合材料制成的,那么它就会相对于一般的钢结构轻百分之二十五到百分之三十五左右。复合材料与金属材料的力学性能对比见表1。

表1 复合材料与金属材料力学性能对比

(四)车体隔热材料

为了避免车辆的导热给乘客们带来不舒服的情况,同时降低车辆能量的损耗,使车辆工作更高效,我们就应当在车的里面铺上合适的阻挡热传递的材料。为了人们的生命安全和身体健康,隔热材料应该是不易燃烧的,并且具有保温功能的,没有毒害性的。普通的车体隔热材料在外面都包着一层铝箔。在隔热材料之间相连接的地方需用铝箔胶带进行封边处理。在选择材料的时候,我们不可以忘记绿色环保无污染的要求。

(五)涂料

在轨道交通领域中,需要涂涂料的地方是分别为车厢、隧道和桥梁,很明显大家也都知道涂料的作用有防水、防腐蚀和防火等[1]。轨道交通领域涂料的应用主要在车厢涂料。在众多涂料中水性涂料越来越被重视。随着人们对环境保护的观念越来越强烈,环保型的涂料越来越被人们所需要。水性涂料已经成为众多涂料中的焦点。水性涂料VOC含量低,同时对环境的污染小,对人体的危害也小。其在国外已经被工业化应用了[2]。轨道交通车辆运用的水性涂料品种详见表2。

表2 轨道交通车辆应用的水性涂料品种

三、化工新材料在轨道交通领域未来发展重点

化工新材料在轨道交通领域未来发展重点主要针对以下三方面:一是验证更多种类的化工新材料在轨道交通装备上应用的可能性,并将其推广;二是将发展重点放在复合材料的生产上;三是注重材料的服役性能[3]。

四、我国化工新材料在轨道交通中应用的发展建议

因为我国的轨道交通用新材料到目前为止生产效率仍然比较低,而且由于起步晚,发展速度也很慢。所以我们有必要建立高速轨道交通用关键化工新材料重点产品目录和技术目录,从国家层面设立专项或基金。分批次分年度对材料生产企业进行鼓励扶持。

结束语:

大家都知道化工新材料在先进轨道交通中的应用前景非常广阔,而且市场的需求量也极大,所以我们应当好好把握这个领域的发展机会,努力研发拥有更多功能的安全绿色的新型材料以应用到先进轨道交通领域中,从而促进轨道交通的快速发展,让人民的生活更加便利、安全、高效,让我们的国家更加强大。

参考文献:

[1] 张煜.《水性涂料在电力机车与城轨车辆上的应用现状及发展趋势》[J].现代涂料与涂装.2011(07).

[2] 石谨瑞,冯长久,何健.《城市轨道交通发展的机遇和挑战》[J].科技信息. 2012(30).

[3] 闫泽,张丽.《化工新材料在先进轨道交通中的应用现状和发展趋势》[J].2018(05).

论文作者:钟鸣

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/8

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