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『应用』回收碳纤维制作轻型碳纤维钢轨转向架

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由回收的碳纤维制成的轨道交通工具可以为运营商节省大量成本,其重量也减少了50%,意味着轨道磨损、能源和维护成本大幅下降。现在,哈德斯菲尔德大学的一个研究小组将进行详尽的测试,以确保这个概念能够发挥其潜力。

这所大学是铁路研究所(IRR)的所在地。它已经加入了ELG碳纤维有限公司,该公司已经开发出了从制造废料和寿命结束的部件中回收碳纤维,低成本效益高的方法。该集团选择了 Magma Structures作为他们的首选制造商。 Magma Structures为世界上最大的超级游艇制造碳纤维复合材料,并为质量要求很高的海上工业部门制造专门的碳管道。

铁路安全与标准委员会(RSSB)推出了一个车辆动态竞争轻量级碳纤维转向架优化项目是一个赢家所以他们用125万英镑的资金用于设计和制造一个铁路客运车辆转向架。哈德斯菲尔德大学的IRR帮助了它的规范,它将有利用Magma Structures的回收碳纤维的建造。

它将在2019年上半年由IRR进行测试,使用一个叫HAROLD (Huddersfield on and Rolling contact Laboratory Dynamics rig)部门的领先设施来测试。这个过程需要几个月的时间,包括一个包含一百万次模拟负载循环的疲劳测试。

“这是第一次使用回收的纤维用于转向架框架,”该研究所的大卫·克罗斯比(David Crosbee)说,他是一名铁路车辆动力学专家,将担任该项目测试阶段的首席工程师。

他补充说,与钢铁相比,碳纤维的使用将会带来一些好处,包括降低维修成本和减少重量,这意味着更低的轨道接入费用。

“我们将得到框架的刚度,并利用我们测试的结果来验证设计”,克罗斯比先生说。“我们将在研究所的滚轮钻机上完成一些动态测试。”

碳纤维的其他潜在优势也正在研究中。来自伯明翰大学的传感器和复合材料组的团队将在转向架的碳纤维结构中安装光纤应变/温度传感器,提供嵌入式状态监测。

在巴黎的JEC 2018复合材料奖中,优化的轻质碳纤维转向架项目被命名为“铁路类别的赢家”。再生碳纤维的使用是这一设计的一个关键方面,它不仅有助于使复合材料解决方案成为一个有吸引力的选择,而且还能带来减少浪费的好处。该框架包括减重至少50%和减少轨道磨损和维护。采用大批量生产技术来降低总成本。

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来源:碳纤维生产技术
ACT疲劳复合材料轨道交通材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-10-27
最近编辑:1月前
碳纤维生产技术
助力国内碳纤维行业发展
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『技术』解析碳纤维回收方法 如何增效降本

碳纤维是一种含碳量在90%以上的强度高、重量轻、耐腐蚀、拥有良好的吸能效果的材料,可以取代很多传统材料,对于汽车轻量化具有跨时代的意义。不过高昂的价格让车企和消费者望而却步,近几年成本稍有降低才得以民用,目前每千克200~250元的价格,依然远超传统材料,使得很多汽车企业在使用碳纤维时捉襟见肘。高效率回收仍面临技术难关首先热固性的聚合物不能直接加热重新塑型,并且而且回收材料往往掺杂污染物,如金属以及塑料的碎屑,如果想要让目前的回收技术走出实验室,进行工业生产,就必须要解决成本问题,在2018车用材料(西青)国际论坛中来自诺丁汉大学的孟凡然教授带来了他们的实验成果。目前的碳纤维回收工艺主要分为三种,机械法、化学法以及热解法,机械回收方法并不适用于汽车用碳纤维复合材料的回收,且化学法回收仍然局限于实验室阶段,距离工业化生产还有较大差距,因此目前热解法是目前唯一实现工业化生产的碳纤维复合材料回收技术。实验所采用的是热解法中流化床的回收工艺,首先将废料装填进流化床,流化床经过500度以上的高温,回收的聚合物通过氧化清除之后,剩下的就是碳纤维。碳纤维再经过回收流程予以收集,剩下的废气可以进行循环,整个流程可以回收废物当中的碳纤维,有效的分离污染物和碳纤维,包括其中的杂质。并且利用废气的循环降低整个流程的耗能,实现了能量回流,拥有良好的市场前景。不过回收的碳纤维和传统材料是不一样的,不能直接用于最终产品的制造,要用回收的碳纤维去进行中间的处理,包括纤维的分布、悬浮、热干燥等过程,最后还需要将得到的碳纤维进行排列,利用旋转,旋转箍可以对纤维的方向进行校正和统一,最后得到经过调整和排列的碳纤维材料,用来生成高强度的碳纤维复合材料。从回收料分解到后面复合物生产以及机动车零部件生产,很多的变量都影响着回收的成本,包括输送废料的速度以及废料的品质,送料较快时能量消耗明显减少。同时,如果从全生命周期来看,再生碳纤生产的整车燃油经济性为20%到60%不等,回收的复合物可以降低温室气体排放,在进行排列之后能够带来更高的强度,再生碳纤维的性能相较传统材料,依然有明显的优势。来源:第一电动网 王宁特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。来源:碳纤维生产技术

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