《中國制造2025》明確將軌道交通裝備列為重點突破發(fā)展領域，軌道交通裝備的輕量化已成為行業(yè)的共識。在此背景下，2017年8月11日，由國際先進材料與制造工程學會（SAMPE）北京分會主辦，西門子工業(yè)軟件（上海）有限公司、中復神鷹碳纖維有限公司協(xié)辦的“復合材料在軌道交通領域的應用”主題沙龍在青島成功舉辦。
SAMPE主題沙龍是由SAMPE北京分會打造的專業(yè)復合材料學術交流品牌活動，已連續(xù)舉辦六期，沙龍以先進復合材料工程化應用為主線，致力于建立復合材料行業(yè)與復合材料應用行業(yè)的互動交流平臺。
來自軌道交通裝備制造行業(yè)的中車長春軌道客車股份有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司、中車青島四方車輛有限公司、中車唐山機車車輛有限公司、中車南京鋪鎮(zhèn)車輛有限公司、中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司、中車株洲電力機車有限公司、中車大連機車有限公司、青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司及復材制造產(chǎn)業(yè)鏈上產(chǎn)、學、研、用各行業(yè)的100余位專家學者和國際友人參加了本期沙龍的分享和討論。沙龍活動分為四個環(huán)節(jié)：嘉賓分享、互動討論、活動總結及填寫調查問卷。
活動首先由SAMPE北京分會副主席，江蘇恒神股份有限公司技術顧問沈真研究員致辭。沈老師根據(jù)自己40多年從事航空復材產(chǎn)品的研制經(jīng)驗、結合恒神公司近些年在軌道交通產(chǎn)品復材應用的實踐談了自己的看法。沈老師認為先進復合材料在軌道交通裝備應用的市場廣闊，但是要實現(xiàn)復材的產(chǎn)業(yè)化應用還有一段艱辛的路要走。例如：復材行業(yè)與軌道交通行業(yè)的技術人員在產(chǎn)品設計理念上還存在分歧、適用于軌道交通產(chǎn)品的復材技術規(guī)范缺失以及先進復合材料結構整體化設計與模塊化設計如何選擇等問題都亟需解決，希望與會各界專家通過SAMPE沙龍這個平臺分享各自在復材應用中的經(jīng)驗和體會。
在嘉賓分享環(huán)節(jié)，來自中車株洲電力機車有限公司高級工程師劉曉波博士針對“先進復合材料在軌道車輛的應用現(xiàn)狀和要求”發(fā)表了自己的觀點。劉博士首先講解了玻纖復合材料和碳纖復合材料在高鐵內飾、防撞梁、轉向架、頭罩、過渡車鉤、板簧式邊梁、車體部件在國內外應用情況，分析了復合材料在軌道交通裝備的應用趨勢：一是由內飾等非承載件向車體、構架等承載件方向發(fā)展；二是司機室、導流罩等次承載件的復合材料應用向常態(tài)化發(fā)展；三是由實現(xiàn)單一的減重需求向實現(xiàn)減震、降噪、阻燃等多功能集成發(fā)展。接著劉博士講解了多功能復合材料應用情況并分析了軌道交通產(chǎn)品對先進復合材料在輕量化、多功能集成化、可回收技術、低成本制造技術、標準體系、設計技術、連接技術的要求。
中車長春軌道客車股份有限公司高級工程師荀玉濤針對“制約復合材料在軌道交通領域廣泛應用的因素”談了自己的觀點。荀工首先分析了對于復材應用來說下一步的熱點領域主要集中在200公里半徑內的市域和城際軌道交通車輛，因為這兩種交通工具載客量更大，對于輕量化的需求也更高。荀工進一步分析了制約復材廣泛應用的因素并給出了建議，軌道交通領域的復材應用尚存在成本、標準體系、結構設計、成型工藝、現(xiàn)場修復困難等諸多制約因素。根據(jù)以上問題建議建立軌道交通領域內的標準體系，包括設計標準、制造、檢測標準。深入研究復合材料成型技術，研究適應高鐵行業(yè)自身特點的高效、低成本成型工藝方法。荀工還簡要講解了一種常溫固化成型內飾產(chǎn)品的工藝方法。
來自北京北京理工大學先進結構技術研究院副研究員，博導雷紅帥老師從高校的角度分享了“主承力復合材料結構在軌道交通領域的工程化應用前景”的話題，雷老師主要講解了車身、轉向架、懸浮架主承力復合材料結構研究的現(xiàn)狀并提出使用三維編織結構進行高鐵車輪設計的設想。指出主承力復合材料結構設計和應用可有效提升軌道交通裝備的輕量化水平，對全尺寸復合材料結構件性能準確評價是其工程化應用的前提。
中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司工程師王常川與大家分享了“碳/碳復合材料在軌道機車車輛制動摩擦副領域的應用前景”的話題，王工首先介紹了高速動車組制動裝置以盤形制動為主，通過制動卡鉗將閘片貼緊制動盤而產(chǎn)生制動作用。其次講解了碳/碳復合材料具備的高溫耐受性、低密度、高溫穩(wěn)定性等性能優(yōu)勢在摩擦副領域的應用前景。
最后談了碳/碳材料在摩擦副應用中需要解決的問題：
1、碳/碳材料摩擦副的應用需解決制動系統(tǒng)匹配問題
2、碳/碳復合材料需要調高環(huán)境適應性以滿足我國高鐵動車的使用工況。
3、碳/碳材料需要解決制動盤內部的通風散熱結構的成型工藝問題。
4、需要解決螺桿連接的穩(wěn)定性與可靠性問題。
SAMPE北京分會理事、中南大學粉末冶金研究院肖鵬副院長也分享了關于碳/碳和碳/陶復合材料在軌道機車車輛制動部件應用的情況。
肖院長首先指出碳/碳材料在制動摩擦副中應用存在三個問題：
1、碳/碳材料的濕態(tài)摩擦系數(shù)低，并舉例說明了飛機與軌道車輛在剎車部件在使用環(huán)境的差異。
2、碳/碳材料的靜摩擦系數(shù)偏低。
3、碳/碳材料的表面硬度偏低，存在砂石打擊損傷問題。其次講了碳/陶材料的優(yōu)勢及存在的問題。
碳/陶材料的優(yōu)勢有：
1、耐高溫性能好。
2、濕態(tài)摩擦系數(shù)及熱衰退性能好。
3、可替換性好，不僅可以與碳陶閘片配對也可以與金屬粉末冶金閘片配對使用。
4、減重效果明顯，1節(jié)車廂可實現(xiàn)減重1至1.5噸。
最后肖院長講了碳/陶材料應用現(xiàn)狀及問題：湖南世鑫新材料有限公司碳陶制動盤將分階段在制動部件上得到應用(目前正準備在140公里時速的客車上裝車)；碳/陶材料制造成本偏高問題；碳/陶制動盤與車輪或車軸的連接問題。
中車青島四方機車車輛股份有限公司高級主任設計師杜健與大家分享了“高速動車組碳纖維復合材料技術需求與挑戰(zhàn)”的話題，講述了復材應用面臨的機遇和發(fā)展的基礎并分享了四方股份近年來在復材應用領域的探索和體會。杜工首先講了復材應用需求及展望：高速動車3500組車現(xiàn)在的碳纖維復合材料應用份額不足10%，如果將碳纖維復合材料應用的份額提高到30%，將產(chǎn)生50萬噸需求，如果將碳纖維復合材料推廣至城軌車輛將達到100萬噸的需求；現(xiàn)階段復合材料在高鐵上的應用還處于嘗試階段，四方股份在探索標準動車組設備艙、司機室、車體、轉向架、碳陶制動盤、復合材料滑板等部件復材應用的體會；總結了四方股份兼容并蓄、團隊合作、科學研發(fā)、循序漸進的工作思路及工作目標即先建立材料性能、結構及部件設計、成型工藝及試驗驗證方法，掌握設計、仿真、制造及運用技術，進一步形成完整的適用于軌道交通復材標準體系，最終實現(xiàn)復合材料部件不少于30%的工程化目標，利用5至10年時間初步打造軌道交通復材裝備制造的產(chǎn)業(yè)鏈。
在互動討論環(huán)節(jié)與會專家探討了高鐵與飛機在復材應用中的連接方式、生產(chǎn)效率、工況載荷等差異化問題及主要阻礙復材在軌道交通領域工程化應用的復材結構設計理念、復材技術標準、樹脂阻燃性、材料可回收等問題。
中車長春軌道客車股份有限公司教授級高工李瑞淳老師對本期沙龍做了活動總結。李老師談了復材的重要性、材料與產(chǎn)品的差異性，指出復材行業(yè)需要與高鐵列車制造業(yè)之間形成良好的理解與溝通，要從軌道交通行業(yè)的應用需求及產(chǎn)品結構特點進行產(chǎn)品開發(fā)，軌道交通行業(yè)也需要根據(jù)復合材料的特性和工藝特點考慮產(chǎn)品的結構優(yōu)化，開展技術創(chuàng)新，堅持設計制造一體化推動復材行業(yè)與軌道交通裝備制造業(yè)的共同進步。
五位嘉賓經(jīng)過精心的準備從不同角度分享了復材在軌道交通領域應用的體會，討論互動非常活躍，達到了溝通交流的目的。李老師感謝SAMPE北京分會提供了一個復材行業(yè)與軌道交通行業(yè)交流的平臺。祝賀沙龍活動取得了圓滿成功并祝愿復材行業(yè)與軌道交通行業(yè)開展協(xié)同創(chuàng)新，讓材料夢、高鐵夢隨著中華民族偉大復興的中國夢一起美夢成真！
