2012年最高科学技术奖 中复神鹰碳纤维项目荣获国家科技进步一等奖(2)

“我们最常见能用到碳纤维材料的工具，小到乒乓球拍、羽毛球拍、自行车，大到飞机、高铁等。”该公司一位技术人员向记者介绍，碳纤维这种性能优越的高新材料特别在高铁“中国速度”中起到了不容忽视的作用，其对高铁的意义主要表现在以下两个方面：一是实现高铁车身轻量化。碳纤维重量轻，密度在1.5~2.0克/立方厘米，和塑料差不多，但它的比强度是铁的20倍，大量使用碳纤维零部件，可以减少传统钢结构在高铁车身中所占的比重。高铁整体的超轻量化，有利于减少行驶时所受到的阻力，直接降低能耗，最终实现速度的提升。

二是增加了高铁运行的安全性。2012年最高科学技术奖高铁的运行速度越快，对车体各部位的耐久性要求也越高。碳纤维树脂复合材料强度高达3600MPa，特别是用碳纤维制成的方向盘，机械强度和抗冲击性相比普通材料分别提高35%和20%以上。整车强度理论上也比普通材料的车身至少强上20%-30%，同时不惧酸碱盐等化学物质的腐蚀，使用寿命长。

另外，高铁需要在较短时间内跨越温差较大的地域，从冰天雪地的哈尔滨到春意融融的广州，短时间内经历较大的温差需要保持零部件的零变形，这对普通材料来说是个巨大的挑战，但是这对于碳纤维来说，则是其强项。目前，碳纤维复合材料既可以应用于列车内饰、受电弓和设备舱等非承载、次承载部件，也可以应用于车体、转向架这类主承载部件。

芳纶是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的有机合成的高科技纤维，是当今世界三大高科技纤维之一。采用芳纶短纤及沉析纤维最终制得的质轻高强的芳纶蜂窝夹层材料广泛应用于列车的天棚、窗框、行李架、隔板、地板和橱柜灯内饰部件。