战斗机采用的碳纤维材料，中国居然用来造地铁列车，广州率先体验|地铁|地铁列车|广州|广州市|战斗机|材料|石墨|碳纤维

最近未来交通大会在浙江开幕，新一代的碳纤维列车可以说吸引了所有人的眼光，因为碳纤维可是其他国际都梦寐以求想要掌握的材料技术，而中国居然壕到用来造列车。

碳纤维是指含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。

碳纤维具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。

现代战争武器装备向着低能耗、大载荷、隐身化和高机动性快速发展，对制造武器的材料也提出了更高要求。被誉为“黑色黄金”的碳纤维复合材料，因其优异的材料特性而被广泛应用于国防军工等领域。借助碳纤维材料打造性能更优的武器装备，早已成为各军事强国比拼较量的新战场。

20世纪50年代初，美国Wright-Patterson空军基地以黏胶纤维为原料，试制碳纤维成功，产品作火箭喷管和鼻锥的烧蚀材料，效果很好。1956年美国联合碳化物公司试制高模量黏胶基碳纤维成功，商品名“Thornel—25”投放市场，同时开发了应力石墨化的技术，提高碳纤维的强度与模量。

20世纪60年代初，日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取碳纤维的方法，并取得了专利。1963年日本碳公司及东海电极公司用进藤的专利开发聚丙烯腈基碳纤维。1965年日本碳公司工业化生产普通型聚丙烯腈基碳纤维成功。

到目前为之，高性能碳纤维材料仅有日美两个国家，目前，世界碳纤维技术主要掌握在日本公司手中，其生产的碳纤维无论质量还是数量上均处于世界领先地位，日本东丽、日本东邦和日本三菱丽阳目前拥有全球丙烯腈基碳纤维50%以上的市场份额。

碳纤维材料是航空航天领域的重要材料，碳纤维的T数是指碳素材料的级别，多少T指的是横截面面积为1平方厘米单位数量的该类碳纤维可承受的拉力吨数。所以在一般情况下，T数越高，则代表碳纤等级越高，质量越好。

美国的F-22“猛禽”战斗机通过采用包括碳纤维多轴向经编复合材料在内的多种碳纤维增强复合材料，主翼、垂尾翼、平尾翼以及机身蒙皮等部位用量比例高达35%，明显减轻了机身重量，提高了机动灵活性以及抗疲劳、抗腐蚀等性能。

目前国内公开报道使用国产复合材料最高等级的是歼20战斗机的T700级碳纤维，，领先F-22的T-300材料。

中国碳纤维材料虽然供给海外市场能力不强，但是却足够军用，中复神鹰目前具有一定规模的T300、T700、T800和M30的碳纤维生产和销售能力，并且实现了T800级碳纤维向国内市场的供货，具备了在航空航天及重点工业领域推广应用的条件，目前中复神鹰更是完成了T1000的研发，在国际上属于一流水准。

可是被广泛运用于航空航天的碳纤维材料，中国居然被大规模用来造地铁列车，这样的科技水准真的让其他国家只能羡慕嫉妒恨。

中国打造的新一代碳纤维列车，采用先进的碳纤维技术，车体、转向架构架、司机室、设备舱及设备机体等均使用碳纤维复合材料制造，是大规模应用碳纤维复合材料的地铁车辆。特别是成功突破碳纤维大型复杂件结构设计、制造成型等关键技术，实现了碳纤维复合材料在车体、转向架构架、司机室等车辆主承载结构上的全面应用。

除了碳纤维材料，列车还采用了碳化硅逆变器、永磁牵引电机、全主动悬挂和新型隔声降噪等新技术和材料。

这些新技术的运用，可以让列车能够探测车厢振动，实时对悬挂系统进行调节，使其时刻处在最佳的减振状态，车辆运行更平稳；并且使得设备客室噪声降低5分贝以上。

新一代地铁车辆还进行了气密性设计，首次采用密封车体，乘客在乘坐时，不会因为车内压力波动引起耳膜有压迫感。

跟传统的地铁相比，新一代地铁最大的特点就是更轻、更节能，因为碳纤维技术，使整个车身减重了13%；速度也大大提高了，平时地铁行驶速度是90公里/小时，现在碳纤维地铁车辆行驶速度140公里/小时；节能方面，比传统列车上，新一代碳纤维列车可节能15%以上。

此前全球运行速度最快的旧金山地铁，时速达到了128公里。

而且碳纤维列车将采用无人驾驶技术，人工成本都节省了一大笔，虽然这辆碳纤维地铁列车造价比较高，但后期维护的费用较低，碳纤维复合材料更加轻量化，节能优势明显，并且具有优异的耐疲劳、耐候、耐腐蚀性能，可有效保证列车在30年服役期内不发生疲劳、腐蚀等失效，减少了维护量，因此能够降低全寿命周期成本。同时碳纤维列车也可适应恶劣运营环境，无论高温、高寒、高海拔，还是小曲线、大坡道，列车都能运行自如。