新材料助力軌道交通“提速”

■ 本刊記者_(dá)陶紅

2022 中國軌道交通裝備材料與技術(shù)創(chuàng)新論壇暨博覽會(huì)舉辦

軌道交通裝備制造業(yè)是我國自主創(chuàng)新程度最高、國際創(chuàng)新競(jìng)爭力最強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效應(yīng)最明顯的高端裝備制造行業(yè)之一。在新的發(fā)展時(shí)期，綠色、環(huán)保、智能、可持續(xù)等理念使公眾對(duì)軌道交通安全、舒適、環(huán)保和可靠的期望不斷提高。軌道交通裝備制造業(yè)的發(fā)展與新材料深度融合，將推動(dòng)制造業(yè)邁向高端化。

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，共同推動(dòng)新材料、功能紡織在軌道交通、綜合保障領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

8 月26 日，2022 中國軌道交通裝備材料與技術(shù)創(chuàng)新論壇暨博覽會(huì)在2022 中國先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)期間隆重舉辦。

本次論壇以“先進(jìn)化·高值化·一體化”為主題，軌道交通行業(yè)、先進(jìn)功能纖維新材料相關(guān)領(lǐng)域最具權(quán)威性的專家解讀了新政策、新趨勢(shì)，并分享新材料、新裝備、新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

論壇由國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心、國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心、航材國創(chuàng)（青島）高鐵材料研究院有限公司主辦，中國和平利用軍工技術(shù)協(xié)會(huì)、軍工資源網(wǎng)、濟(jì)南市企業(yè)創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)承辦，新興際華集團(tuán)、青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)管理委員會(huì)指導(dǎo)。

聚合力 激活創(chuàng)新鏈

裝備制造業(yè)是國之重器、是國家工業(yè)的脊梁。軌道交通裝備制造業(yè)作為“中國智造”新名片，達(dá)到了世界先進(jìn)水平，幫助中國實(shí)現(xiàn)了全球最大的高鐵網(wǎng)絡(luò)、最快的商用運(yùn)行速度。

青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，作為以軌道交通為主要產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，是中國唯一集高鐵、地鐵生產(chǎn)、軌道交通關(guān)鍵核心系統(tǒng)研發(fā)制造，國家基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)于一體的新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)。青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)管理委員會(huì)副主任仇博先在致辭中表示，先進(jìn)材料是高端裝備制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，材博會(huì)作為中國高端裝備制造行業(yè)的材料對(duì)接交流平臺(tái)、新材料高新技術(shù)前沿成果發(fā)布平臺(tái)、全產(chǎn)業(yè)鏈展示交易平臺(tái)，集聚了航空、航天、軌道交通等各行業(yè)領(lǐng)域的翹楚，集中展示了國內(nèi)高端裝備應(yīng)用新材料領(lǐng)域的最高水平。軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，與新材料產(chǎn)業(yè)深度融合，將進(jìn)一步激活創(chuàng)新鏈、升級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈。

在軌道交通裝備制作過程中，材料為軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)提供了巨大支撐。新興際華（北京）材料技術(shù)研究院項(xiàng)目總監(jiān)裴筱寧在致辭中表示，目前整個(gè)行業(yè)正聚焦軌道交通設(shè)備輕量化，其對(duì)于車輛減重、提速、降噪、降低能源消耗等方面意義重大。同時(shí)如何平衡安全與速度之間的關(guān)系，也是當(dāng)前行業(yè)可持續(xù)發(fā)展所面臨的一個(gè)核心問題。因此新材料與新技術(shù)的探索與研發(fā)，對(duì)于軌道交通裝備的可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。

中國航發(fā)北京航空材料研究院黨委委員、副院長，航材國創(chuàng)（青島）高鐵材料研究院有限公司董事長張志國表示，“十四五”是我國軌道交通裝備材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其關(guān)鍵的時(shí)期，我們要搶抓機(jī)遇，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈，加快構(gòu)建軌道交通材料產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系以及軌道交通材料技術(shù)體系。公司將積極落實(shí)推進(jìn)航空材料技術(shù)轉(zhuǎn)化，助力軌道交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略，打造軌道交通材料技術(shù)的創(chuàng)新策源地、產(chǎn)業(yè)聚集地，為中國乃至世界軌道交通材料事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。

促發(fā)展 建立生態(tài)鏈

為充分整合新興際華（北京）材料技術(shù)研究院有限公司在功能紡織及特種防護(hù)材料研發(fā)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)、軍隊(duì)綜合保障領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，航材國創(chuàng)（青島）高鐵材料研究院有限公司在軌道交通新材料領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，以及國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心在纖維新材料領(lǐng)域的研發(fā)及聯(lián)盟資源優(yōu)勢(shì)，三方建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，致力共同推動(dòng)新材料、功能紡織在軌道交通、綜合保障領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，從而提高行業(yè)自主創(chuàng)新能力、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。

論壇上，國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心與新興際華（北京）材料技術(shù)研究院有限公司、航材國創(chuàng)（青島）高鐵材料研究院有限公司簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。

謀共識(shí) 升級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈

軌道交通材料產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，對(duì)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，突破“卡脖子”封鎖，支撐產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推進(jìn)建成安全、便捷、高效、綠色、智能的現(xiàn)代交通運(yùn)輸體系，進(jìn)入軌道交通強(qiáng)國前列和建設(shè)制造強(qiáng)國具有重要戰(zhàn)略意義。

中國航發(fā)北京航空材料研究院主任、研究員劉昌奎從航空用鈦合金材料應(yīng)用現(xiàn)狀、鈦合金典型失效行為、鈦合金在工程應(yīng)用中的風(fēng)險(xiǎn)分析三方面介紹了鈦合金服役典型失效行為及對(duì)軌道交通鈦合金使用的啟示，分析了表面完整性問題、材料特性問題對(duì)鈦合金失效行為的影響。

阻燃纖維廣泛應(yīng)用于服裝、家居、裝飾等，也常用于無紡織物及填充物、交通工具的頂棚、座椅靠墊、館簾、安全帶和地毯等。其中，應(yīng)用于交通領(lǐng)域的阻燃織物其阻燃性、色牢度、耐磨性、防污性均有一定的要求。北京服裝學(xué)院教授王銳在線上作題為“阻燃纖維在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用”的報(bào)告，介紹了阻燃纖維在陸上交通、海上交通、航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

車用材料產(chǎn)業(yè)是應(yīng)急救援車輛發(fā)展的有力保障。新興際華集團(tuán)市場(chǎng)部高級(jí)專家李穎闡述了新興際華集團(tuán)在應(yīng)急保障領(lǐng)域?qū)囉貌牧系男枨螅⒅赋?，?dāng)前應(yīng)急救援車輛設(shè)計(jì)的重點(diǎn)主要是功能性與智能化，車輛設(shè)計(jì)方案中往往忽略了材料的整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，因此亟需專業(yè)單位對(duì)車輛材料的整體設(shè)計(jì)規(guī)劃；在云梯與登高平臺(tái)的材料設(shè)計(jì)方面，建議應(yīng)用輕型高性能復(fù)合材料改進(jìn)穩(wěn)定性。此外，還需加強(qiáng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的材料指標(biāo)設(shè)計(jì)。

中車工業(yè)研究院有限公司技術(shù)研究部副部長章瀟慧作題為“超級(jí)銅的發(fā)展與應(yīng)用”的報(bào)告，介紹了高導(dǎo)電銅的發(fā)展情況、超級(jí)銅的發(fā)展現(xiàn)狀和未來規(guī)劃。目前，超級(jí)銅應(yīng)用已經(jīng)拓展到軌道交通、通訊設(shè)備、半導(dǎo)體、航空航天、新能源等領(lǐng)域。

中車長客股份公司超導(dǎo)磁體系統(tǒng)工程師李凱作題為“鈦合金材料在電動(dòng)懸浮車載超導(dǎo)磁體中的應(yīng)用研究”的報(bào)告，介紹了磁懸浮列車技術(shù)路線及其特點(diǎn)、超導(dǎo)電動(dòng)懸浮車輛關(guān)鍵系統(tǒng)、超導(dǎo)磁體原理樣機(jī)的研制，講解了輕量化車體技術(shù)方案、超導(dǎo)磁體技術(shù)方案。

江蘇奧神新材料股份有限公司董事長王士華作題為“甲綸聚酰亞胺纖維的性能及在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用”的報(bào)告。甲綸絕緣紙可應(yīng)用于車引電機(jī)的槽絕緣、對(duì)地絕緣，車引變壓器的層間絕緣、匝間絕緣、內(nèi)絕緣筒；甲綸內(nèi)飾面料可應(yīng)用于高鐵座椅套、高鐵窗簾、地毯等；甲綸阻燃保暖毯可作為高鐵、地鐵等配套的保暖防護(hù)產(chǎn)品；甲綸蜂窩材料可應(yīng)用于磁懸浮列車、高鐵等的座椅、頂棚、行李架等部位。

拓領(lǐng)域 深化應(yīng)用鏈

思想碰撞謀共識(shí)，凝聚合力促發(fā)展。來自東華大學(xué)、青島大學(xué)、國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心、中車成型科技（青島）有限公司、湖南世鑫新材料有限公司、沈陽工業(yè)大學(xué)、上海茲懋儀器科技有限公司、中芳新材料有限公司的專家學(xué)者帶來了主題報(bào)告。

中車成型科技（青島）有限公司職工董事陳朝中作題為“軌道交通車輛與高性能復(fù)合材料”的報(bào)告指出，軌道交通高性能復(fù)合材料將朝著高效率、低成本方向發(fā)展。

東華大學(xué)教授陽玉球作題為“復(fù)材中間材料高效低成本制備方案”的報(bào)告，介紹了復(fù)合材料、中間材料— —增強(qiáng)纖維、熱塑纖維，講解了作為交通工具輕量化材料所需要的力學(xué)性能、作為汽車輕量化材料對(duì)環(huán)境的影響。

抗靜電紡織品可用于車內(nèi)裝飾物，阻燃紡織品可用于高鐵座椅面料，耐光和抗紫外線紡織品用于車內(nèi)飾，可以減少纖維材料的降解，防污防油自清潔紡織品可以用于車座椅套。青島大學(xué)教授周華作題為“功能性紡織品及納米纖維材料在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用”的報(bào)告。

碳陶復(fù)合材料是以碳纖維為強(qiáng)韌相、碳和陶瓷為基體的戰(zhàn)略新興材料。湖南世鑫新材料有限公司副總經(jīng)理李鵬濤作題為“高效輕量化碳陶復(fù)合材料制動(dòng)盤開發(fā)與實(shí)踐”的報(bào)告，介紹了碳陶制動(dòng)盤制備工藝路線、一體化碳陶制動(dòng)盤制備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

沈陽工業(yè)大學(xué)張偉代沈陽工業(yè)大學(xué)執(zhí)行院長曲迎東作題為“連續(xù)碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料在高鐵上的潛在應(yīng)用”的報(bào)告，講解了碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備、大長徑比孔的制備，提出了關(guān)于碳纖維鋁基復(fù)合材料壓鑄件工藝的思考。

國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心研發(fā)部副部長張林作題為“先進(jìn)功能纖維在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用”的報(bào)告。張林指出，高速列車面臨嚴(yán)苛服役環(huán)境、復(fù)雜耦合作用、運(yùn)營速度提高和服務(wù)品質(zhì)提升等諸多問題，利用結(jié)構(gòu)與材料的多元化解決輕量化與強(qiáng)度、剛度、疲勞、腐蝕、噪音及防火等各種技術(shù)性能間的平衡，優(yōu)化實(shí)現(xiàn)列車輕質(zhì)高強(qiáng)是解決此類問題的關(guān)鍵。

當(dāng)下，更高強(qiáng)度、更優(yōu)性能的輕質(zhì)合金材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，對(duì)新型材料連接工藝提出更高要求，上海茲懋儀器科技有限公司積極應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)，不斷完善設(shè)計(jì)方案。該公司吉科哲博士作題為“軌交輕量化對(duì)于緊固連接裝配的新挑戰(zhàn)”的報(bào)告，介紹了復(fù)材連接特性，通過案例分析介紹了緊固裝配設(shè)計(jì)、測(cè)試驗(yàn)證技術(shù)。

芳砜綸纖維是世界唯一的PSA 纖維，具有突出的耐熱、耐燃性能。中芳新材料有限公司總經(jīng)理范志平作題為“芳砜綸在軌道交通航空航天領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)展”的報(bào)告，介紹了特安綸?在國防、航天、軌道交通領(lǐng)域中的應(yīng)用。

軌道交通的高速高質(zhì)發(fā)展，離不開先進(jìn)材料相關(guān)領(lǐng)域多層次、多要素的聯(lián)合協(xié)同創(chuàng)新。作為本次論壇的主辦單位，國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心將不斷推進(jìn)理論創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新，堅(jiān)持關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)定位，加強(qiáng)創(chuàng)新成果的工業(yè)化、工程化能力建設(shè)，加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，著力提升先進(jìn)功能纖維產(chǎn)業(yè)在軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用程度。