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中國碳纖維列車問世,強度高、重量輕,未來解放軍受益無窮

圖:新一代碳纖維地鐵CETROVO

近日,據媒體報道,在德國柏林舉行的2018國際軌道交通技術展上,中國中車正式發布新一代碳纖維地鐵車輛「CETROVO」。

這次在國際軌道交通技術展上發布的新型地鐵,採用全碳纖維,凡是能用碳纖維的地方都用上了。相比較傳統地鐵,不僅整車重量減少13%,強度和速度還得到大幅提高,傳統地鐵速度最快不過每小時90公里,這款全碳纖維地鐵最快速度可達每小時140公里。其綜合節能比起傳統地鐵節能15%以上。雖然其採購價很昂貴,但是後期維護保養比起傳統地鐵的金屬材質更便宜,更耐自然環境腐蝕,使用壽命更長,長期使用性價比非常高。

圖:新一代碳纖維地鐵採用無人化駕駛,信息化物聯能力很強

碳纖維是非常厲害的複合材料,碳纖維「外柔內剛」,質量比金屬鋁輕,但強度卻高於鋼鐵,並且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。碳纖維對於電磁屏蔽和雷達透薄能力非常強,也基於以上成為現代軍工的最重要的基礎材料之一。

圖:中國運20大型戰略運輸機,採用碳纖維一體化蒙皮

飛機是使用碳纖維比例最高的軍事裝備,幾乎現代軍事強國新生產的各種飛機都採用了大量的碳纖維材料,原因就是碳纖維的優點,而飛機對於防護需求並沒有陸軍和海軍裝備那麼強烈,這也成為飛機大量使用碳纖維的重要原因之一。碳纖維雖然採購價格高,但是後期對於維護和使用來說成本得到大幅度下降,和傳統材料製造的飛機相比,整個使用費用不僅下降很多,而且維護壓力下降很多,已成為航空工業領域裡面必備的基礎材料之一。

圖:碳纖維生產的核心設備之一,炭化爐

並不是有碳纖維原材料就能夠然碳纖維成功應用于軍用或者民用大型設備。日本也是碳纖維材料生產大國,但是在其自行設計的XC2運輸機進行空載試飛過程中居然出現了斷裂的情況,讓人大跌眼鏡。這就是設計結構出現問題導致的,碳纖維又分為高強度級和高模量級,普遍應用軍事領域基本都是高強度碳纖維為主。

圖:美國民用槍械已經使用碳纖維槍管

碳纖維應用前景非常廣闊,今天的碳纖維已不再是只能用於大型裝備製造,今天可以小到槍械、匕首、外殼保護等。但是其昂貴的造價依然是制約其發展的重要因素,三根鋼槍管相當於一根碳纖維槍管價格。除了重大軍事裝備和重大民用裝備必須要用碳纖維,其他大部分依然無法被碳纖維所取代。

圖:碳纖維打造的無人巡邏艇

另一項制約碳纖維普及的因素就是產量。碳纖維不僅因為技術原因產量不足,昂貴的價格讓很多國家望而卻步,所以碳纖維都是應用在重點領域。隨著中國碳纖維產量逐漸增加增強,未來中國碳纖維普及率會得到大幅度提高,碳纖維也將在未來很長一段時間裡成為世界上最重要的複合材料。

作者:浮生若夢

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