我国自主研发的铝基复合材料双层动车组出口欧洲

近期，中国第一辆铝基复合材料出口欧洲的双层动车组在中车株机公司下线，该列车是中国自主研制的，是完全满足欧盟铁路系统互联互通技术规范的双层动车组，最大载客量大、编组灵活、安全可靠、满足奥地利、德国、瑞士、捷克等国家铁路运营。

据悉，在2019年12月，中车株机公司与奥地利一家公司签订供应铁路双层客运动车组的合同后，中车株机公司立即组织人员进行设计研发、生产、调试工作，仅用时18个月，首列铝基复合材料双层列车就成功下线，项目周期比国际同类产品缩短一半以上。

此次下线列车的基本编组形式是2动4拖6节，坐席载客571人，最多可达1280人，比单层车增加30%~35%，对缓解欧洲线路运力紧张的局面有较大作用。与此同时，该车队大量使用铝基复合材料，使得其双层车身质量只比整车单层质量增加10%左右，电耗仅提高12%左右，温室气体排放量也仅上升12%左右。

用于生产双联车车体的铝基复合材料分别由占75%的6XXX系列铝合金和碳纤维、玻碳纤维等增强材料构成。碳素纤维的加入，使材料具有许多优良的性能，如碳纤维密度仅为1.85g/cm3，使铝基复合材料密度大幅度降低；同时碳纤维具有高达7000MPa的拉伸强度，使铝基复合材料的抗拉强度大幅度提高。所以，质量轻、刚性好、强度高的铝基复合材料是当今制造高速列车车体和双层动车车体最理想的材料之一。

另外，用碳纤维和玻碳纤维制成的铝合金基复合材料具有热胀性小、尺寸稳定性好等优点。添加相当量的纤维不仅能显著提高材料的强度和模量，而且使材料的热胀率显著降低。高温性能优良。结果表明，该复合材料在500℃时仍然具有600MPa的高温强度，而在300℃时强度下降到100MPa以下。疲劳性能及断裂韧性好。碳纤维与铝合金基体之间存在良好的界面结合状态，可以有效地传递载荷，阻止裂纹扩展，提高材料的断裂韧性，碳纤维/铝合金复合材料的疲劳强度与抗拉强度比可达0.7左右。

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