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从冬奥火炬“飞扬”到高速列车“湾区蓝”,上海碳纤维应用再获新突破

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核心提示:近日,中国石化上海石化自主研发生产的碳纤维成功应用于广州地铁18号线“湾区蓝”高速列车。运行数据显示,使用碳纤维复合材料的列车车头罩,性能完全符合运行条件,与同等模块的铝合金材料相比,可减轻重量达35%-40%,有效助力列车减重提速。

近日,中国石化上海石化自主研发生产的碳纤维成功应用于广州地铁18号线“湾区蓝”高速列车。运行数据显示,使用碳纤维复合材料的列车车头罩,性能完全符合运行条件,与同等模块的铝合金材料相比,可减轻重量达35%-40%,有效助力列车减重提速。

据悉,中国石化上海石化还为北京2022冬奥会火炬“飞扬”披上了碳纤维“外衣”,是全球首次实现以碳纤维复合材料制作奥运火炬外壳,解决了氢燃料燃烧时火炬需要耐高温的技术难题,使其具有“轻、固、美”等特点,能够实现在高于800摄氏度的氢气燃烧环境中正常使用,相比冰冷的金属火炬外壳,“飞扬”更加让火炬手感到温暖,助力“绿色奥运”。

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料,力学性能优异,质量是钢的四分之一,强度却是钢的七至九倍,并且还具有耐腐蚀的特性,被称为“新材料之王”,也被称为“黑黄金”,可广泛应用于飞机部件、轨道交通原材料、车身制造等,在各行各业有着广泛的应用前景。

据了解,广州地铁18号线被誉为粤港澳大湾区最快地铁,最高时速可达160公里,担任运营任务的“湾区蓝”列车是国内首列车头罩采用轻质高强碳纤维复合材料的地铁列车。自2019年起,中国石化和中国中车开展协同创新,攻克了碳纤维复合材料在轨道交通领域规模应用关键核心技术,建立了完整的技术研发体系,形成了世界领先的“一站式”轻量化技术解决方案,最终实现了此次碳纤维复合材料在“湾区蓝”列车上的成功应用。

下一步,中国石化碳纤维还将在广州地铁22号线列车上应用。此外,中国石化和中国中车的研发团队还正在积极开展应用于时速400公里高速列车、磁悬浮列车等更高性能等级车型的碳纤维复合材料技术攻关,为我国碳纤维及其复合材料的产业链发展开辟更广阔的领域。

碳纤维技术有着森严的技术壁垒,中国石化上海石化是国内较早研发碳纤维并进行产业化生产的企业。早在2012年,该公司采用自主研发的碳纤维成套技术,生产12K小丝束碳纤维。2018年,该公司成功试制出了具有国际先进水平的48K大丝束碳纤维。据悉,中国石化拥有自主知识产权开发的碳纤维技术,目前申请专利居国内第一、全球第三。

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