近些年，随着国内轨道交通行业的快速发展，轨道车辆轻量化的要求越来越高，碳纤维复合材料成为轨道交通行业下一步的重点研发方向。2015年，国务院印发了制造强国战略第一个十年行动纲领，明确将先进轨道交通装备列为十大重点突破领域之一。
以安全可靠、先进成熟、节能环保为特征的先进轨道交通装备的发展，正朝着绿色、智能、谱系化产品方向不断迈进，新材料、新技术和新工艺的应用成为重要的基础支撑。
碳纤维复合材料在轨道交通领域应用的优势，轨道交通用碳纤维复合材料在碳纤维、树脂、成型工艺等方面的技术进展及其在轨道交通领域的典型应用，复合材料轨道在交通领域应用上面临的问题与挑战，并提出有效的应对措施，都是现在“材料人”关注的问题。
1、复合材料助力提升列车的舒适性
列车轻量化、绿色环保、舒适性是先进轨道交通装备永恒不变的发展主题。复合材料作为一种基体材料和增强体复合而成的具有优异综合性能的新型材料，具有构件重量轻、强度高、刚性大等优势特点，对减轻轨道交通列车重量，降低噪声、振动，提高安全性、舒适性，减少维修等均有重要作用，在推动轨道交通装备制造业转型升级、实现制造强国等方面发挥着不可估量的作用。
隔热性能是影响列车车辆舒适度的一个重要因素，基于纳米级微孔结构的无机隔热材料复合功能材料具有优异的隔热保温和防结露效果，解决了隔热基材敷贴到纤维或毛毡使用时易脱落问题，并可根据应用场景自主调配不同参数的需求产品。在实际的隔热试验对比中，随着材料厚度的增加，传热速率会更低，升高到相同温度的时间更长，将产生更好的隔热效果。
2、复合材料的不可替代
当前，复合材料正成为先进轨道交通装备不可替代的通用构件，并已广泛应用于轨道交通列车诸多部位，包括列车装饰板、格栅、铭牌等装饰件，车门、洗手间、座椅等总成件，以及转向架、车体、闸瓦、齿轮箱等主承力件和关键部件。
3、复合材料的优势
优化设计是复合材料应用的基础，是实现减重和安全性的保证。复合材料具有隔热、隔音、轻质、高阻尼、超疏水、防结露、环境友好等，在实现车辆轻量化、减振降噪、防火等方面，有着优异的表现。
虽然复合材料的市场销量增长缓慢往往归因为原材料的高成本，但材料成本实际上仅占复合材料构件总成本的8%~10%。事实上工艺制造成本是总成本中最高的单项成本。过去性能因素推动着复合材料在航空航天中的应用研究，但近年来成本则起到了更大的作用。这样，开发下一代民用运输机工艺的一个基本准则是低成本制造的可能性。委员会相信，在可预见的将来，发展趋势是不断开发低成本的制造工艺。
所有的新材料从研发到实现产业化应用都要经过漫长的历程，碳纤维如此，纳米材料和石墨烯材料也是如此，研发人员要首先意识到所开发新材料的优势和劣势，找寻最适用的应用领域，并与该领域的应用对象密切合作开发出可以实现性价比优于原用材料的示范产品，然后沿此方向继续扩大应用，才能实现在工业领域的大规模应用。
文章来源：塑库全书
原标题：《【科普知识】复合材料：轨道交通中不可替代的新秀》
