【扩大铝应用】我国自主研制的铝基复合材料双层动车组出口欧洲

近日，我国首列出口欧洲的铝基复合材料双层动车组在中车株机公司下线，该列车组由中国自主研制，是可完全满足欧盟铁 路系统互联互通技术规范的双层动车组，Z大运营速度200km/h，具有载客量大、编组灵活、安全可靠、智能调控、乘坐舒适、噪声低小等特点，将在奥地利、德国、匈牙利、瑞士和捷克等国的铁 路上运行。

据了解，2019年12月，中车株机公司与奥地利一家公司签订供应铁 路双层客运动车组合同，随后，中车株机公司立即组 织人员开展设计研发、制造、调试工作，仅用时18个月，首列铝基复合材料双层动车组就成功下线，项目周期比国际同类型产品缩短了一半以上，彰显了中国人的创造能力。

这次下线列车的基本编组形式为2动4拖6节，坐席载客571人，Z多载客1280人，比单层车的运量提高30%～35%，对缓解欧洲线路运力的紧张局面有较大作用。同时，该车组大量采用了铝基复合材料，使其双层整车质量比单层整车质量仅增加了约10%，电耗仅提高了约12%，温室气体排放也仅上升了约12%。

制造双层动车组车体用的铝基复合材料分别由占75%的6XXX系铝合金为基体，以及碳纤维、玻碳纤维为增强体而组成。由于碳纤维的加入，使该材料具有了许多优 秀性能，例如，碳纤维的密度只有1.85g/cm3，可使铝基复合材料的密度大幅下降；同时碳纤维有高达7000MPa的抗拉强度，使铝基复合材料的抗拉强度大幅提升。因此，质量轻、刚性好、强度高的铝基复合材料是当下制造高铁车辆车体和双层动车车体Z理想的材料之一。

此外，碳纤维和玻碳纤维增强的铝合金基复合材料还有如下优点：热胀系数小、尺寸稳定性好。加入相当量的增强纤维不仅大幅度提高材料的强度和模量，也使复合材料的热胀系数明显下降。良好的高温性能。复合材料在500℃仍具有600MPa的高温强度，而6063合金在300℃强度已降到100MPa以下。良好的疲劳性能和断裂韧性。纤维与铝合金基体有很好的界面结合状态，既可以有效地传递载荷，又能阻止裂纹扩展，提高材料的断裂韧性，碳纤维/铝合金复合材料的疲劳强度与抗拉强度比可达约0.7。

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