當(dāng)前，創(chuàng)新已居于我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，科技自立自強(qiáng)正成為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。紡織作為重要的應(yīng)用型學(xué)科，具有多學(xué)科交叉匯聚、多技術(shù)跨界融合的特征，是戰(zhàn)略性技術(shù)創(chuàng)新的重要載體。紡織行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展體現(xiàn)在新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的涌現(xiàn)效應(yīng)，也體現(xiàn)在對新基建、新裝備、新業(yè)態(tài)的帶動效應(yīng)，在完善國家創(chuàng)新體系、建設(shè)科技強(qiáng)國中發(fā)揮著不可替代的作用。
以碳纖維、芳綸為代表的高性能纖維及其復(fù)合材料作為國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，正在不斷推動高速列車等軌道交通、新能源汽車及充電樁、特高壓輸電線路等新興產(chǎn)業(yè)以及新型基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。
CETROVO
2018年9月，在德國柏林國際軌道交通技術(shù)展上，中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司正式發(fā)布了新一代碳纖維地鐵“CETROVO”，其實現(xiàn)了司機(jī)室、車體、設(shè)備艙較原金屬材料減重約30%，轉(zhuǎn)向架較原金屬材料減重40%，是迄今為止在軌道機(jī)車上大規(guī)模應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料的典范。目前，CETROVO已完成線路試驗和運(yùn)行示范，順利通過驗收。
碳纖維轉(zhuǎn)向架
為了減輕車廂和轉(zhuǎn)向架的重量，特別是包括電機(jī)和變壓器在內(nèi)的驅(qū)動系統(tǒng)，美國Acela Express電力動車的牽引變壓器采用了芳綸絕緣紙材料覆蓋線圈上的銅繞組，同時將Nomex?層壓板用于變壓器組件冷卻導(dǎo)板的墊片。和常規(guī)變壓器相比設(shè)計更加輕盈，其重量減少了15% ～ 25%，同時優(yōu)化了體積，并且簡化了維修工作量，保證了變壓器運(yùn)行的安全性。另外，芳綸絕緣紙還可以用作牽引電機(jī)的槽絕緣來加強(qiáng)繞組的對地絕緣，同時利用其優(yōu)異的抗穿刺和抗撕裂性能，防止繞組在嵌線過程受損。
芳綸絕緣紙應(yīng)用于牽引電機(jī)槽絕緣
2019年12月，世界上首條全線路采用碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的“內(nèi)蒙古錫盟—山東”特高壓配套工程 —— 大唐錫林浩特電廠1000 kV送出線路已于內(nèi)蒙古正式并網(wǎng)投運(yùn)，該工程線路全長14.6km，采用單回路架設(shè)，線路采用我國自主研制的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線。該線路的投運(yùn)不僅節(jié)約了能源，降低運(yùn)行成本，每年還可以增加132萬kW·h的輸送電量，緩解了我國華北地區(qū)用電緊張的狀況。
大唐錫林浩特電廠1000kV送出線路
另外，在新能源汽車及充電樁上也能看到高性能纖維及其復(fù)合材料的身影。新能源汽車以電作為驅(qū)動動力來源，需要考慮電路短路或高壓擊穿等問題。因此，其在材料的選擇上除了絕緣耐壓、防腐蝕，還需要考慮阻燃性。因此，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、長玻纖阻燃增強(qiáng)聚丙烯材料、PP增強(qiáng)復(fù)合材料（PPLGF35）等成為了電池模組殼體的首要選擇。
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦高分子）：高性能纖維及其復(fù)合材料助力新基建