高鐵用關(guān)鍵材料課件

1、燕山大學(xué)燕山大學(xué)寧進(jìn)良寧進(jìn)良材料學(xué)材料學(xué) 碩研碩研11班班 高速鐵路是指高速鐵路是指通過(guò)改造原有線路通過(guò)改造原有線路（直線化、軌距標(biāo)（直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化），使?fàn)I運(yùn)速準(zhǔn)化），使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí)率達(dá)到每小時(shí)200公里以上公里以上 或者專(zhuān)門(mén)修建新的或者專(zhuān)門(mén)修建新的“高速新線高速新線”，使，使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小營(yíng)運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí)時(shí)250公里以上的公里以上的鐵路系統(tǒng)。鐵路系統(tǒng)。 世界第一條高速鐵路世界第一條高速鐵路日本新干線于日本新干線于19641964年成功運(yùn)營(yíng)，最年成功運(yùn)營(yíng)，最高時(shí)速高時(shí)速300300公里公里, ,運(yùn)營(yíng)速度運(yùn)營(yíng)速度210210公里。公里。 目前已有目前已有1111個(gè)國(guó)家和地區(qū)共個(gè)國(guó)家

2、和地區(qū)共1414，000000余公里高速鐵路投入運(yùn)余公里高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)。營(yíng)。世界高鐵發(fā)展?fàn)顩r世界高鐵發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)高速鐵路現(xiàn)狀我國(guó)高速鐵路現(xiàn)狀 目前，中國(guó)大陸投入運(yùn)營(yíng)的高速鐵路已達(dá)目前，中國(guó)大陸投入運(yùn)營(yíng)的高速鐵路已達(dá)到到69206920公里我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程居世界公里我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程居世界第一位，其中：第一位，其中： 新建時(shí)速新建時(shí)速250250350350公里的高速鐵路有公里的高速鐵路有40444044營(yíng)業(yè)公里營(yíng)業(yè)公里 既有線提速達(dá)到時(shí)速既有線提速達(dá)到時(shí)速200200250250公里的高速公里的高速鐵路有鐵路有28762876營(yíng)業(yè)公里營(yíng)業(yè)公里 正在建設(shè)中的高速鐵路有正在建設(shè)中的高速鐵

3、路有1 1萬(wàn)多公里萬(wàn)多公里 全國(guó)鐵路每天開(kāi)行高速列車(chē)全國(guó)鐵路每天開(kāi)行高速列車(chē)10001000列左右，列左右，平均上座率達(dá)到平均上座率達(dá)到101.7%101.7%。高速鐵路為廣大。高速鐵路為廣大旅客創(chuàng)造了美好生活旅客創(chuàng)造了美好生活中國(guó)大陸目前已開(kāi)通的高鐵線路中國(guó)大陸目前已開(kāi)通的高鐵線路 20082008年年8 8月月1 1日，京津城際高鐵通車(chē)日，京津城際高鐵通車(chē) 2009 2009年年4 4月月1 1日，石太客運(yùn)專(zhuān)線通車(chē)日，石太客運(yùn)專(zhuān)線通車(chē) 2009 2009年年9 9月月2828日溫福、甬臺(tái)溫鐵路通車(chē)日溫福、甬臺(tái)溫鐵路通車(chē) 2009 2009年年1212月月2626日，武廣高鐵建成通車(chē)日，武廣

4、高鐵建成通車(chē) 2010 2010年年1 1月月2828日，鄭西高鐵相繼建成通車(chē)日，鄭西高鐵相繼建成通車(chē) 2010 2010年年4 4月月2626日，福廈高鐵通車(chē)日，福廈高鐵通車(chē) 2010 2010 年年5 5月月1 1日，成灌高鐵通車(chē)日，成灌高鐵通車(chē) 2010 2010年年7 7月月1 1日，滬寧高鐵通車(chē)日，滬寧高鐵通車(chē) 2010 2010年年9 9月月2020日，昌九城際高鐵通車(chē)日，昌九城際高鐵通車(chē) 2010 2010年年1010月月2626日，滬杭高鐵通車(chē)日，滬杭高鐵通車(chē)時(shí)速時(shí)速40004000公里，能耗不到航客機(jī)公里，能耗不到航客機(jī)1/10,1/10,噪音和廢氣污染及事故噪音和廢氣污染及

5、事故率接近于零，這是真空管道磁懸浮列車(chē)的驚人特點(diǎn)。率接近于零，這是真空管道磁懸浮列車(chē)的驚人特點(diǎn)。作為新一代磁懸浮列車(chē)，理論最高時(shí)速作為新一代磁懸浮列車(chē)，理論最高時(shí)速2 2萬(wàn)公里真，空管道磁萬(wàn)公里真，空管道磁懸浮列車(chē)將把北京與華盛頓納入兩小時(shí)交通圈，用數(shù)小時(shí)完成懸浮列車(chē)將把北京與華盛頓納入兩小時(shí)交通圈，用數(shù)小時(shí)完成環(huán)球旅行已經(jīng)成為科學(xué)家近期努力的目標(biāo)。環(huán)球旅行已經(jīng)成為科學(xué)家近期努力的目標(biāo)。中國(guó)研發(fā)真空管道磁懸浮中國(guó)研發(fā)真空管道磁懸浮 時(shí)速時(shí)速40004000公里公里吼一聲！吼一聲！ 車(chē)輛（車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、車(chē)輛內(nèi)裝及設(shè)備）車(chē)輛（車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、車(chē)輛內(nèi)裝及設(shè)備） 輪輪- -軌軌 受電弓滑板受電弓滑板 制

6、動(dòng)摩擦制動(dòng)摩擦 路基等路基等高速鐵路用材料高速鐵路用材料高速需要大的動(dòng)力，導(dǎo)致更大的振動(dòng)。為高速需要大的動(dòng)力，導(dǎo)致更大的振動(dòng)。為滿足節(jié)能、安全、環(huán)保、舒適目標(biāo)，對(duì)于滿足節(jié)能、安全、環(huán)保、舒適目標(biāo)，對(duì)于高速鐵路用材料的要求：高速鐵路用材料的要求：輕質(zhì)高強(qiáng)輕質(zhì)高強(qiáng)隔振減振隔振減振與普通鋼相比，不銹鋼減重與普通鋼相比，不銹鋼減重40%40%。不銹鋼車(chē)體不易解決車(chē)體氣密性問(wèn)題，不銹鋼車(chē)體不易解決車(chē)體氣密性問(wèn)題，只用于制造時(shí)速只用于制造時(shí)速200200公里級(jí)的車(chē)體。公里級(jí)的車(chē)體。由于鋁合金比強(qiáng)度高，特別是大型空由于鋁合金比強(qiáng)度高，特別是大型空心薄壁鋁材軋制技術(shù)的完善，成為高心薄壁鋁材軋制技術(shù)的完善，成為

7、高速列車(chē)車(chē)體最理想的材料。速列車(chē)車(chē)體最理想的材料。不銹鋼和鋁合金不銹鋼和鋁合金車(chē)體車(chē)體高鐵輕量化材料高鐵輕量化材料鋁合金車(chē)體的發(fā)展鋁合金車(chē)體的發(fā)展輕量化車(chē)體用中空雙表面大型鋁合金擠壓型材輕量化車(chē)體用中空雙表面大型鋁合金擠壓型材, ,可大幅度減少可大幅度減少焊接工作量，簡(jiǎn)化車(chē)輛的制造工藝。焊接工作量，簡(jiǎn)化車(chē)輛的制造工藝。日本新干線選用的鋁合金大體上有：日本新干線選用的鋁合金大體上有：Al-Mg Al-Mg 系合金、系合金、Al-Mg-Al-Mg-Si Si 系合金，系合金，Al-Zn-Mg Al-Zn-Mg 系合金。如系合金。如50835083、7003 7003 等牌號(hào)的鋁合等牌號(hào)的鋁合金金。

8、由于車(chē)輛輕量化的要求越來(lái)越高，由于車(chē)輛輕量化的要求越來(lái)越高，于是人們把目光注視到復(fù)合材料上來(lái)。于是人們把目光注視到復(fù)合材料上來(lái)。復(fù)合材料與金屬材料力學(xué)性能對(duì)比復(fù)合材料與金屬材料力學(xué)性能對(duì)比意大利意大利ETR500 ETR500 高速列車(chē)的車(chē)頭前突部分采用的是芳綸纖維高速列車(chē)的車(chē)頭前突部分采用的是芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的FRPFRP，用這種材料模型成型的符合空氣動(dòng)力，用這種材料模型成型的符合空氣動(dòng)力學(xué)線型要求的車(chē)頭，具有優(yōu)異的抗沖擊能力，當(dāng)列車(chē)以學(xué)線型要求的車(chē)頭，具有優(yōu)異的抗沖擊能力，當(dāng)列車(chē)以300 300 km/h km/h 速度行駛時(shí)有很好的尺寸穩(wěn)定性速度行駛時(shí)有很好的尺寸穩(wěn)定性

9、。芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧車(chē)頭芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧車(chē)頭玻璃纖維增強(qiáng)聚酯車(chē)頭玻璃纖維增強(qiáng)聚酯車(chē)頭復(fù)合材料車(chē)體的發(fā)展復(fù)合材料車(chē)體的發(fā)展復(fù)合材料車(chē)體的制造工藝是有效的，它比鋁制或鋼制車(chē)體的復(fù)合材料車(chē)體的制造工藝是有效的，它比鋁制或鋼制車(chē)體的強(qiáng)度大，用碳纖維復(fù)材預(yù)計(jì)可比鋁制車(chē)的質(zhì)量減少?gòu)?qiáng)度大，用碳纖維復(fù)材預(yù)計(jì)可比鋁制車(chē)的質(zhì)量減少25 %25 %；復(fù)合材料車(chē)體在振動(dòng)性能、透聲性能和絕熱性能方面的優(yōu)點(diǎn)，復(fù)合材料車(chē)體在振動(dòng)性能、透聲性能和絕熱性能方面的優(yōu)點(diǎn)，提高了車(chē)體的舒適性。提高了車(chē)體的舒適性。法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路公司（法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路公司（SNCFSNCF）認(rèn)為對(duì)于未來(lái)的認(rèn)為對(duì)于未來(lái)的TGV TGV 高速高速列車(chē)，考慮到迫切需

10、要進(jìn)列車(chē)，考慮到迫切需要進(jìn)一步減輕車(chē)體質(zhì)量，采用一步減輕車(chē)體質(zhì)量，采用碳和玻璃纖維強(qiáng)化環(huán)氧樹(shù)碳和玻璃纖維強(qiáng)化環(huán)氧樹(shù)脂包覆發(fā)泡蜂窩材料芯脂包覆發(fā)泡蜂窩材料芯, ,制造雙層掛車(chē)，并進(jìn)行線制造雙層掛車(chē)，并進(jìn)行線路運(yùn)行試驗(yàn)，對(duì)其耐火性、路運(yùn)行試驗(yàn)，對(duì)其耐火性、抗沖擊強(qiáng)度等進(jìn)行運(yùn)行測(cè)抗沖擊強(qiáng)度等進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試，結(jié)果表明：試，結(jié)果表明：法國(guó)法國(guó)TGV TGV 雙層高速列車(chē)雙層高速列車(chē)泡沫鋁在車(chē)體中的應(yīng)用泡沫鋁在車(chē)體中的應(yīng)用泡沫鋁夾心高速列車(chē)車(chē)門(mén)泡沫鋁夾心高速列車(chē)車(chē)門(mén)高速列車(chē)廂體泡沫鋁復(fù)合內(nèi)襯（泡沫鋁與聚胺高速列車(chē)廂體泡沫鋁復(fù)合內(nèi)襯（泡沫鋁與聚胺脂泡沫材料復(fù)合）脂泡沫材料復(fù)合）高速列車(chē)車(chē)廂泡沫鋁夾心地板高速列

11、車(chē)車(chē)廂泡沫鋁夾心地板高速列車(chē)噪聲設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、高速列車(chē)噪聲設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、中央空調(diào)等）用泡沫鋁隔音板中央空調(diào)等）用泡沫鋁隔音板與使用傳統(tǒng)蜂窩鋁材料相比，隔音、隔熱、隔震性與使用傳統(tǒng)蜂窩鋁材料相比，隔音、隔熱、隔震性能提高數(shù)倍，并可降低成本。能提高數(shù)倍，并可降低成本。轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架能相對(duì)車(chē)體回轉(zhuǎn)的一種裝置能相對(duì)車(chē)體回轉(zhuǎn)的一種裝置, ,起支承車(chē)體、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)的作用，并保證起支承車(chē)體、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)的作用，并保證機(jī)車(chē)車(chē)輛在軌道上安全平穩(wěn)地運(yùn)行。機(jī)車(chē)車(chē)輛在軌道上安全平穩(wěn)地運(yùn)行。提速使機(jī)車(chē)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架振動(dòng)加劇，疲勞壽命和安全可靠性問(wèn)題突出。提速使機(jī)車(chē)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架振動(dòng)加劇，疲勞壽命

12、和安全可靠性問(wèn)題突出。多次出現(xiàn)電機(jī)懸掛的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架端梁斷裂和牽引拉桿斷裂等十分危險(xiǎn)多次出現(xiàn)電機(jī)懸掛的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架端梁斷裂和牽引拉桿斷裂等十分危險(xiǎn)的事故的事故 轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架是特別重要的高強(qiáng)度部件，關(guān)系到整個(gè)車(chē)輛安全性。轉(zhuǎn)是特別重要的高強(qiáng)度部件，關(guān)系到整個(gè)車(chē)輛安全性。轉(zhuǎn)向架必須滿足安全、運(yùn)行舒適度以及耐磨損、易檢修等要求。向架必須滿足安全、運(yùn)行舒適度以及耐磨損、易檢修等要求。多采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金低碳高強(qiáng)度鋼、耐候鋼制造的構(gòu)架。近來(lái)多采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金低碳高強(qiáng)度鋼、耐候鋼制造的構(gòu)架。近來(lái)研究熱點(diǎn)為高分子復(fù)合材料和鋁合金制造的構(gòu)架。研究熱點(diǎn)為高分子復(fù)合材料和鋁合金制造的構(gòu)架。德國(guó)開(kāi)發(fā)

13、了世界上第一個(gè)纖德國(guó)開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)纖維復(fù)合材料的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，并維復(fù)合材料的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，并過(guò)了靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、過(guò)了靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、運(yùn)行試驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)了運(yùn)行試驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)了100100多萬(wàn)多萬(wàn)kmkm后檢測(cè)未現(xiàn)任何損壞、磨損或后檢測(cè)未現(xiàn)任何損壞、磨損或撕裂。撕裂。車(chē)輛內(nèi)裝及設(shè)備車(chē)輛內(nèi)裝及設(shè)備車(chē)輛內(nèi)裝及設(shè)備主要有裝飾板、廁所、盟洗室、座車(chē)輛內(nèi)裝及設(shè)備主要有裝飾板、廁所、盟洗室、座椅及水箱等椅及水箱等, , 應(yīng)以鋁合金和高分子材料為主應(yīng)以鋁合金和高分子材料為主, , 如裝如裝飾板采用鋁合金上疊合一層不燃性的纖維增強(qiáng)塑料飾板采用鋁合金上疊合一層不燃性的纖維增強(qiáng)塑料, , 廁所、盟洗室、座椅及

14、水箱還要考慮到衛(wèi)生和耐腐廁所、盟洗室、座椅及水箱還要考慮到衛(wèi)生和耐腐蝕性蝕性, , 也以不燃性的為佳也以不燃性的為佳輪輪- - 軌材料軌材料輪輪& &軸軸當(dāng)列車(chē)的時(shí)速達(dá)到當(dāng)列車(chē)的時(shí)速達(dá)到300300公里時(shí)，高速列車(chē)車(chē)輪的雜質(zhì)含量必須公里時(shí)，高速列車(chē)車(chē)輪的雜質(zhì)含量必須嚴(yán)格控制。在鋼鐵冶煉的時(shí)候，就必須要求車(chē)輪鋼雜質(zhì)含量嚴(yán)格控制。在鋼鐵冶煉的時(shí)候，就必須要求車(chē)輪鋼雜質(zhì)含量極低且分布均勻。由于車(chē)輪不過(guò)關(guān)，曾經(jīng)導(dǎo)致德國(guó)高速列車(chē)極低且分布均勻。由于車(chē)輪不過(guò)關(guān)，曾經(jīng)導(dǎo)致德國(guó)高速列車(chē)脫軌，人員傷亡。車(chē)軸是空心軸，列車(chē)所有的重量都?jí)涸谲?chē)脫軌，人員傷亡。車(chē)軸是空心軸，列車(chē)所有的重量都?jí)涸谲?chē)軸上，

15、技術(shù)雖然不是特別尖端，但批量生產(chǎn)的時(shí)候單件產(chǎn)品軸上，技術(shù)雖然不是特別尖端，但批量生產(chǎn)的時(shí)候單件產(chǎn)品質(zhì)量控制必須非常嚴(yán)格。質(zhì)量控制必須非常嚴(yán)格。鋼軌鋼軌就線路而言就線路而言, , 高速鐵路區(qū)別于一般鐵路最主要的特點(diǎn)是高速鐵路區(qū)別于一般鐵路最主要的特點(diǎn)是曲率半徑大、應(yīng)變速率高、軸重輕和牽引力大曲率半徑大、應(yīng)變速率高、軸重輕和牽引力大, , 鋼軌的鋼軌的磨耗較小磨耗較小, , 疲勞損傷相對(duì)突出疲勞損傷相對(duì)突出, , 因此對(duì)鋼軌材料的選擇因此對(duì)鋼軌材料的選擇要求較高。要求較高。對(duì)于鋼軌材料而言對(duì)于鋼軌材料而言, , 歐洲鐵路一直在合金鋼軌上進(jìn)行研歐洲鐵路一直在合金鋼軌上進(jìn)行研究究, ,如非熱處理的如非

16、熱處理的Cr-MoCr-Mo。合金鋼軌除了有較高的循環(huán)軟。合金鋼軌除了有較高的循環(huán)軟化抗力外化抗力外, ,也有較好的抵抗短波磨損的能力也有較好的抵抗短波磨損的能力, , 是今后鋼是今后鋼軌材料的重點(diǎn)選擇對(duì)象之一。軌材料的重點(diǎn)選擇對(duì)象之一。此外此外, , 還應(yīng)從鋼軌鋼的還應(yīng)從鋼軌鋼的強(qiáng)韌化強(qiáng)韌化和和純凈化純凈化方面進(jìn)行努力方面進(jìn)行努力, , 大力發(fā)展全長(zhǎng)熱處理鋼軌、稀土鋼軌和降噪降振新鋼軌。大力發(fā)展全長(zhǎng)熱處理鋼軌、稀土鋼軌和降噪降振新鋼軌。國(guó)外在高速鐵軌上正在開(kāi)發(fā)貝氏體鋼軌，以提高耐磨性國(guó)外在高速鐵軌上正在開(kāi)發(fā)貝氏體鋼軌，以提高耐磨性和抗疲勞性和抗疲勞性。列車(chē)提速和重載運(yùn)輸，使弓網(wǎng)振動(dòng)加劇，受流

17、負(fù)荷加大，離線率增加造列車(chē)提速和重載運(yùn)輸，使弓網(wǎng)振動(dòng)加劇，受流負(fù)荷加大，離線率增加造成電弧燒蝕，使接觸線出現(xiàn)大量硬點(diǎn)，弓網(wǎng)成電弧燒蝕，使接觸線出現(xiàn)大量硬點(diǎn)，弓網(wǎng)/ /滑塊磨損進(jìn)一步加劇，甚至滑塊磨損進(jìn)一步加劇，甚至造成接觸線熔斷。造成接觸線熔斷。接觸網(wǎng)導(dǎo)線材料接觸網(wǎng)導(dǎo)線材料高速列車(chē)通常采用電力牽引。需要保證接觸網(wǎng)導(dǎo)線與受電弓滑板之間在高速列車(chē)通常采用電力牽引。需要保證接觸網(wǎng)導(dǎo)線與受電弓滑板之間在高速運(yùn)行時(shí)具有良好的受流性能，目前高速鐵路研究開(kāi)發(fā)了銅合金導(dǎo)線，高速運(yùn)行時(shí)具有良好的受流性能，目前高速鐵路研究開(kāi)發(fā)了銅合金導(dǎo)線，主要品種有銅銀合金導(dǎo)線、銅鎘合金及銅錫合金導(dǎo)線等。主要品種有銅銀合金導(dǎo)線、

18、銅鎘合金及銅錫合金導(dǎo)線等。隨著車(chē)速進(jìn)一步提高，導(dǎo)線材料已由單一材料向復(fù)合材料的方向發(fā)展，隨著車(chē)速進(jìn)一步提高，導(dǎo)線材料已由單一材料向復(fù)合材料的方向發(fā)展，其中一個(gè)品種是鋼芯銅皮的銅其中一個(gè)品種是鋼芯銅皮的銅鋼復(fù)合材料。鋼復(fù)合材料。接觸線滑塊摩擦副材料接觸線滑塊摩擦副材料 受電弓滑板材料受電弓滑板材料 受電弓滑板是機(jī)車(chē)供電系統(tǒng)中的重要集電元件受電弓滑板是機(jī)車(chē)供電系統(tǒng)中的重要集電元件, , 高速運(yùn)行的電力機(jī)車(chē)上高速運(yùn)行的電力機(jī)車(chē)上的滑板一旦失效的滑板一旦失效, , 將嚴(yán)重危及行車(chē)安全將嚴(yán)重危及行車(chē)安全, , 因此要求它的使用必須經(jīng)濟(jì)安全因此要求它的使用必須經(jīng)濟(jì)安全, , 既對(duì)接觸網(wǎng)導(dǎo)線磨耗小既對(duì)接觸網(wǎng)

19、導(dǎo)線磨耗小, , 自身有足夠的使用壽命自身有足夠的使用壽命, , 又不影響弓網(wǎng)關(guān)系。又不影響弓網(wǎng)關(guān)系。 目前目前, , 國(guó)內(nèi)外研究的浸金屬碳滑板已步入了實(shí)用化的階段國(guó)內(nèi)外研究的浸金屬碳滑板已步入了實(shí)用化的階段, ,它主要是利用它主要是利用了碳滑板材料的多孔性質(zhì)了碳滑板材料的多孔性質(zhì), , 將熔融的銅或銅合金等高導(dǎo)電性金屬將熔融的銅或銅合金等高導(dǎo)電性金屬, , 在高溫在高溫高壓下浸入到碳滑板基體中去高壓下浸入到碳滑板基體中去, , 使它既有碳材料的自潤(rùn)滑和抗電弧性能使它既有碳材料的自潤(rùn)滑和抗電弧性能, , 又具備金屬材料的集電、強(qiáng)度高、抗彈撞擊力強(qiáng)的特點(diǎn)又具備金屬材料的集電、強(qiáng)度高、抗彈撞擊力強(qiáng)

20、的特點(diǎn), , 成為最理想的滑成為最理想的滑板材料。板材料。 與此同時(shí)與此同時(shí), , 還應(yīng)加強(qiáng)碳纖維一金屬?gòu)?fù)合材料滑板的研究還應(yīng)加強(qiáng)碳纖維一金屬?gòu)?fù)合材料滑板的研究, , 這種滑板在集這種滑板在集電、潤(rùn)滑、抗撞擊性能方面都會(huì)超過(guò)現(xiàn)有的金屬滑板、碳滑板、浸金屬碳電、潤(rùn)滑、抗撞擊性能方面都會(huì)超過(guò)現(xiàn)有的金屬滑板、碳滑板、浸金屬碳滑板和粉末冶金滑板滑板和粉末冶金滑板, , 其應(yīng)用前景十分廣闊。其應(yīng)用前景十分廣闊。無(wú)砟軌道系統(tǒng)無(wú)砟軌道系統(tǒng) 板式無(wú)砟軌道是由板式無(wú)砟軌道是由長(zhǎng)鋼軌、扣件系統(tǒng)、軌道板、水泥瀝青砂漿、長(zhǎng)鋼軌、扣件系統(tǒng)、軌道板、水泥瀝青砂漿、混凝土底座混凝土底座及及凸形擋臺(tái)凸形擋臺(tái)組成的一種新型軌道

21、結(jié)構(gòu)。組成的一種新型軌道結(jié)構(gòu)。 為了使板式軌道具有一定的彈性，并固定軌道結(jié)構(gòu)的位置，在混為了使板式軌道具有一定的彈性，并固定軌道結(jié)構(gòu)的位置，在混凝土底座和軌道板之間，以及凸形擋臺(tái)周?chē)畛渚彌_材料層，同時(shí)凝土底座和軌道板之間，以及凸形擋臺(tái)周?chē)畛渚彌_材料層，同時(shí)消除混凝土構(gòu)件施工誤差。消除混凝土構(gòu)件施工誤差。 作為緩沖充填材料，應(yīng)既有一定的彈性，又有一定的強(qiáng)度，水泥作為緩沖充填材料，應(yīng)既有一定的彈性，又有一定的強(qiáng)度，水泥砂漿強(qiáng)度足夠高，但彈性不足，瀝青彈性好，但強(qiáng)度低，受溫度影砂漿強(qiáng)度足夠高，但彈性不足，瀝青彈性好，但強(qiáng)度低，受溫度影響大，因此采用了將二者結(jié)合的水泥瀝青砂漿，一般采用水泥、乳響大

22、，因此采用了將二者結(jié)合的水泥瀝青砂漿，一般采用水泥、乳化瀝青、砂及各種摻和料混合而成，通稱化瀝青、砂及各種摻和料混合而成，通稱CACA砂漿砂漿。每公里客運(yùn)專(zhuān)線需要的扣件在每公里客運(yùn)專(zhuān)線需要的扣件在6200-66006200-6600套之間，套之間，以以1.61.6萬(wàn)公里計(jì)算，高鐵共需要萬(wàn)公里計(jì)算，高鐵共需要9920-105609920-10560萬(wàn)套扣萬(wàn)套扣件，如果按照現(xiàn)在的件，如果按照現(xiàn)在的300300元左右的價(jià)格，市場(chǎng)空間元左右的價(jià)格，市場(chǎng)空間為為300300億元左右。億元左右。中國(guó)高速鐵路扣件占有中國(guó)高速鐵路扣件占有前三名前三名：1 1、德國(guó)、德國(guó)VosslohVossloh扣件扣件2

23、2、英國(guó)、英國(guó)PandrolPandrol扣件扣件3 3、晉億實(shí)業(yè)股份有限、晉億實(shí)業(yè)股份有限公司公司( (訂單訂單2222億、交貨億、交貨9.59.5億億) ) 占有率占有率25%25%高速鐵路無(wú)砟軌道系統(tǒng)用高分子材料高速鐵路無(wú)砟軌道系統(tǒng)用高分子材料高鐵鐵軌所用到的高分子減振、降噪材料多達(dá)十幾種。聚高鐵鐵軌所用到的高分子減振、降噪材料多達(dá)十幾種。聚氨酯、碳纖維復(fù)合材料、熱塑性彈性體、聚氯乙烯、硅橡氨酯、碳纖維復(fù)合材料、熱塑性彈性體、聚氯乙烯、硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂、丁基橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙膠等。膠、環(huán)氧樹(shù)脂、丁基橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙膠等。CACA砂漿及專(zhuān)用瀝青乳液砂漿及專(zhuān)用瀝青乳液微粒帶正電

24、荷；貯存穩(wěn)定微粒帶正電荷；貯存穩(wěn)定性好；配制砂漿外加水少，性好；配制砂漿外加水少，有利于防止砂漿泌水；與有利于防止砂漿泌水；與水泥、細(xì)骨料附著力好，水泥、細(xì)骨料附著力好，可有效防止砂漿離析；抗可有效防止砂漿離析；抗凍性與耐候性好，凍性與耐候性好，有效延長(zhǎng)了使用壽命有效延長(zhǎng)了使用壽命。凸形擋臺(tái)填充聚氨酯樹(shù)脂凸形擋臺(tái)填充聚氨酯樹(shù)脂粘度小，易于施工；防沉降效果好，具有較高的承載強(qiáng)度粘度小，易于施工；防沉降效果好，具有較高的承載強(qiáng)度及韌性，抗沖擊性能優(yōu)秀，并擁有良好粘結(jié)強(qiáng)度，優(yōu)異的及韌性，抗沖擊性能優(yōu)秀，并擁有良好粘結(jié)強(qiáng)度，優(yōu)異的抗疲勞性、耐熱老化性及耐腐蝕性?？蛊谛?、耐熱老化性及耐腐蝕性。由于高鐵

25、采用無(wú)碴軌道，要求防護(hù)層不僅具有防水、防滲和由于高鐵采用無(wú)碴軌道，要求防護(hù)層不僅具有防水、防滲和抗裂等基本性能，還要能經(jīng)受火車(chē)高速行駛帶來(lái)的高速、重載、抗裂等基本性能，還要能經(jīng)受火車(chē)高速行駛帶來(lái)的高速、重載、交變沖擊等作用。聚脲涂層無(wú)接縫，粘結(jié)力強(qiáng)，真正做到了整交變沖擊等作用。聚脲涂層無(wú)接縫，粘結(jié)力強(qiáng)，真正做到了整體防水，同時(shí)還具有優(yōu)異的耐磨性、抗沖擊、抗開(kāi)裂、耐紫外體防水，同時(shí)還具有優(yōu)異的耐磨性、抗沖擊、抗開(kāi)裂、耐紫外光和耐高低溫性能，可滿足高鐵的特殊要求。光和耐高低溫性能，可滿足高鐵的特殊要求。聚脲彈性體涂層在高鐵中的應(yīng)用聚脲彈性體涂層在高鐵中的應(yīng)用京津高鐵工程中聚脲材料防護(hù)工程達(dá)京津高鐵

26、工程中聚脲材料防護(hù)工程達(dá)9595萬(wàn)萬(wàn)m2m2，聚脲用量超過(guò)聚脲用量超過(guò)2000t2000t。京滬高速鐵路全長(zhǎng)。京滬高速鐵路全長(zhǎng)1318km1318km，需要聚脲彈性體涂層，需要聚脲彈性體涂層2 2萬(wàn)萬(wàn)t t、脂肪族、脂肪族PUPU面層涂料面層涂料868t868t、PUPU防水涂料防水涂料6707t6707t，工程總額，工程總額達(dá)到達(dá)到2020億元。億元。廣州秀珀化工股份有限公司同樣也是高速鐵路廣州秀珀化工股份有限公司同樣也是高速鐵路材料眾多供應(yīng)商中的一員。材料眾多供應(yīng)商中的一員。20092009年年1010月月1313日，日，該企業(yè)中標(biāo)京滬高速鐵路工程橋面防水層材料該企業(yè)中標(biāo)京滬高速鐵路工程橋

27、面防水層材料采購(gòu)項(xiàng)目，中標(biāo)金額近采購(gòu)項(xiàng)目，中標(biāo)金額近1.41.4億元，成為京滬高億元，成為京滬高速鐵路工程中最大的聚脲供應(yīng)商。速鐵路工程中最大的聚脲供應(yīng)商。除高鐵外，與高鐵配套的海底隧道、過(guò)江隧道、除高鐵外，與高鐵配套的海底隧道、過(guò)江隧道、山體隧道和地鐵隧道，山體隧道和地鐵隧道，均需大量聚脲涂層。均需大量聚脲涂層。PUPU枕木是一種玻纖增強(qiáng)的枕木是一種玻纖增強(qiáng)的硬質(zhì)硬質(zhì)PUPU微孔彈性體，具有比微孔彈性體，具有比強(qiáng)度大、減震、降噪、耐電強(qiáng)度大、減震、降噪、耐電氣絕緣、高耐久和環(huán)保等優(yōu)氣絕緣、高耐久和環(huán)保等優(yōu)良性能。在日本，塑料枕木良性能。在日本，塑料枕木的應(yīng)用歷史已超過(guò)的應(yīng)用歷史已超過(guò)2525

28、年，且年，且已應(yīng)用於新乾線高速列車(chē)的已應(yīng)用於新乾線高速列車(chē)的鐵軌上。鐵軌上。 PU PU枕木目前已受到枕木目前已受到PUPU和鐵路業(yè)界高度關(guān)注，是全球和鐵路業(yè)界高度關(guān)注，是全球PUPU材料界研材料界研究的一個(gè)熱點(diǎn)課題。根據(jù)國(guó)家發(fā)展高速鐵路長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，為了適應(yīng)究的一個(gè)熱點(diǎn)課題。根據(jù)國(guó)家發(fā)展高速鐵路長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，為了適應(yīng)高速列車(chē)提速要求，開(kāi)發(fā)高速列車(chē)提速要求，開(kāi)發(fā)PUPU枕木以取代或部分取代混凝土枕木必枕木以取代或部分取代混凝土枕木必將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。按國(guó)外經(jīng)驗(yàn)將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。按國(guó)外經(jīng)驗(yàn)1km1km高速鐵路需用高速鐵路需用18001800根左右軌根左右軌枕計(jì)，則枕計(jì)，則7000km7000km高速鐵路高速鐵路PUPU枕木市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到枕木市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到500500億元，這無(wú)億元，這無(wú)疑將給我國(guó)新型疑將給我國(guó)新型PUPU彈性體帶來(lái)巨大市場(chǎng)空間。彈性體帶來(lái)巨大市場(chǎng)空間。PUPU枕木枕木未來(lái)未來(lái)3 3年高速鐵路投資額度將達(dá)到年高速鐵路投資額度將達(dá)到90009000億元以上，年均投資億元以上，年均投