近幾天,有兩件新聞刷遍復(fù)材人的朋友圈，一個是600公里時速磁懸浮列碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于高鐵要點分析車通過技術(shù)方案評審，另一個是青島發(fā)往杭州的高鐵G281發(fā)生火災(zāi)，引發(fā)了人們對軌道交通車輛安全性的反思。那么,碳纖維復(fù)合材料在軌道交通車輛領(lǐng)域應(yīng)用有哪些關(guān)鍵問題呢?

首先,碳纖維若要應(yīng)用在軌道交通車輛上，除了滿足強度、剛度、減重方面的要求,安全性是一個繞不開的話題。自從7.23甬溫線特大事故之后，中國高鐵其實已經(jīng)經(jīng)不起安全事故的發(fā)生,因為這不但會影響國人的信心，也影響高鐵走出去的大局。

安全性的核心在于防火，高鐵車廂是一個密閉的空間,如果發(fā)生火災(zāi)，乘客無法躲避。如果阻燃性做的太差，發(fā)生安全事故絕對是大概率,畢竟誰也不愿意坐在易燃易爆品上旅行。

防火的要求

碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域,防火是關(guān)鍵點。所謂的防火，要涉及四個方面的內(nèi)容，阻燃性、煙密度、熔滴性、煙毒性。

一、阻燃性

首先阻燃性，指材料具有明顯推遲火焰蔓延的性質(zhì)。也就是火焰燒到到復(fù)合材料部件上，無法繼續(xù)向前蔓延。通常用產(chǎn)品燃燒破壞長度或者燃燒熄滅時間來判斷阻燃性的好壞。例如德國鐵路車輛防火標(biāo)準(zhǔn)D5510-2對阻燃性分為 S2-S5(S2/S3/S4/S5)四個等級,分別要求:

DIN5510-2 S2級要求：產(chǎn)品燃燒破壞長度不超過30cm。

DIN5510-2 S3級要求：產(chǎn)品燃燒破壞長度不超過25cm且后燃燒時間不超過100s。

DIN5510-2 S4級要求：產(chǎn)品燃燒破壞長度不超過20cm且后燃燒時間不超過10s。

DIN5510-2 S5級要求：產(chǎn)品燃燒破壞長度:無且后燃燒時間:無。

二、煙密度

其次是煙密度，也就是火焰蔓延到復(fù)合材料部件上,發(fā)出的煙的多少。一般來講，發(fā)煙越少，對人體危害越小。測試煙密度，主要利用光線通過煙霧衰減多少來評判。光線衰減越大，煙密度越大，光線衰減越小，煙密度越小。D5510-2將煙密度分為3個等級，未達到SR1，SR1，SR2,分別要求：

三、熔滴性

關(guān)于熔滴性，很容易理解。比如燒塑料制品，會發(fā)現(xiàn)塑料被燒成液滴，并伴隨著火苗滴落下來。熔滴性差的復(fù)合材料制品，會造成火焰蔓延的不可控。所以，對熔滴性的評判，只有兩個標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生熔滴和不產(chǎn)生熔滴現(xiàn)象。

四、煙毒性

地鐵/高鐵等車輛的火災(zāi)的傷亡中，濃煙引起的窒息死亡遠遠大于火災(zāi)本身造成的死亡，因此對地鐵/高鐵等材料的煙霧毒性的測試十分必要。D5510-2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置毒性指數(shù)FED指標(biāo)來評判煙毒性,通常要求煙毒性指數(shù)FED≤1。

未來600公里時速的磁懸浮列車的研發(fā)，貼地飛行對車輛減重提出了更高的要求，所以碳纖維復(fù)合材料替換鋁合金是大勢所趨。針對軌道交通開發(fā)出適合其特點的樹脂以及預(yù)浸料體系,顯得尤為重要。