Persediaan khas rintangan api transit rel A-10

Prepreg gentian serat karbon tahan api: jaminan berganda keselamatan kebakaran dan prestasi struktur dalam bidang pengangkutan rel

Dalam bidang pembuatan peralatan pengangkutan rel, keselamatan bahan terhadap kebakaran adalah sama pentingnya dengan sifat mekanikal strukturnya. Prepreg serat karbon yang tahan api ini menggunakan resin epoksi terubah suai sebagai sistem resin utama, digabungkan dengan resin tahan api tanpa halogen dan ejen pemulihan tersirat, merangkumi bentuk utama seperti prepreg serat karbon sehala dan prepreg kain serat karbon. Ia tidak sahaja memenuhi keperluan perlindungan kebakaran tertinggi mengikut DIN 5510 dan EU EN45545 HL3 untuk pengangkutan rel, tetapi juga menyediakan penyelesaian bahan yang menggabungkan perlindungan keselamatan dan kelebihan ringan bagi struktur badan dan komponen dalaman metro, kereta api laju tinggi, dan kereta api antarabandar, menampung jurang aplikasi prepreg serat karbon tradisional dalam senario tahan api yang tinggi.

Kelebihan utama: Menyeimbangkan keselamatan kebakaran, prestasi struktur, dan kebolehsesuaian proses

1. Tahap pensijilan kebakaran tertinggi, membina barisan pertahanan yang kukuh untuk keselamatan pengangkutan rel

Sebagai bahan pra-impregnasi tahan api yang dikhususkan untuk senario pengangkutan rel, produk ini memenuhi piawaian teratas industri dari segi prestasi rintangan api. Sistem resin menggunakan gabungan tiga komponen "resin epoksi terubah suai+resin pemadam api tanpa halogen+agen pemerapan terpendam", dan formula tanpa halogen mengelakkan pelepasan gas toksik dan asap korosif semasa pembakaran sejak dari sumbernya, seterusnya memenuhi keperluan utama keselamatan personel dalam pengangkutan rel; Agen pemerapan terpendam memastikan bahan pra-impregnasi kekal stabil semasa penyimpanan dan pemprosesan, hanya mengeraskan dengan cepat pada suhu tertentu tanpa menjejaskan keberkesanan komponen pemadam api.

Menurut pengujian pakar, prepeg gentian karbon tahan api sepenuhnya memenuhi dua piawaian perlindungan kebakaran utama antarabangsa: pertama, piawaian Jerman DIN5510, yang mencapai tahap S4 (ketumpatan asap sangat rendah), SR2 (toksikologi asap sangat rendah), dan ST2 (perambatan nyalaan perlahan) dalam penunjuk utama seperti ketumpatan asap, kadar pelepasan haba, dan kelajuan perambatan nyalaan; keperluan kedua ialah tahap EU EN45545 HL3, yang mampu menahan pembakaran nyalaan suhu tinggi selama lebih daripada 20 minit dan masih mengekalkan kekuatan struktur tertentu selepas terbakar, memberi masa berharga untuk evakuasi kecemasan dalam kebakaran kereta api. Berbanding prepeg gentian karbon biasa, prestasi rintangan apinya telah ditingkatkan lebih daripada 100%, menyelesaikan sepenuhnya masalah bahan gentian karbon tradisional yang mudah terbakar dan menghasilkan asap pembakaran tinggi. Ia sesuai untuk komponen utama seperti struktur badan pengangkutan rel, rangka kerusi, penyekat dalaman, dll.

2. Perlindungan produk pelbagai bentuk, disesuaikan dengan keperluan struktur kompleks pengangkutan rel

• Keluarga produk merangkumi dua bentuk utama: prepreg gentian karbon sehala dan prepreg kain gentian karbon, yang boleh dipilih secara fleksibel mengikut keperluan struktur komponen berbeza dalam pengangkutan rel, mencapai kemudahan rekabentuk "satu bahan untuk pelbagai kegunaan".
• Bahan pra-impregnasi serat karbon sehala: Ia menggunakan susunan sehala gentian karbon berketerusan tinggi, dengan keputusan arah gentian melebihi 99%, serta sifat mekanikal paksi yang luar biasa. Sesuai untuk komponen struktur seperti dinding sisi badan kereta api dan rasuk silang lantai yang perlu menanggung beban memanjang, ia dapat meningkatkan rintangan tarik dan lentur komponen sambil menjadikannya ringan, serta mampu mengurangkan berat sebanyak 30% - 40% berbanding bahan logam tradisional
• Prapreg kain serat karbon: Berdasarkan tenun biasa, tenun siring dan struktur kain lainnya, ia mempunyai sifat isotropik satah yang sangat baik serta rintangan impak dan ricih yang lebih kuat. Boleh digunakan untuk komponen seperti rangka kerusi kereta api, panel hiasan dalaman, rak bagasi, dll. Ia tidak sahaja menjamin keselamatan melalui prestasi pemadam api, tetapi juga meningkatkan estetika dalaman melalui tekstur kain

Kedua-dua bentuk prapangkis pemadam api boleh digunakan secara berasingan atau digabungkan untuk pelapisan. Sebagai contoh, struktur kenderaan boleh menggunakan rekabentuk komposit "prapangkis unidireksi + prapangkis kain", dengan bahan unidireksi digunakan secara membujur untuk meningkatkan kekuatan dan bahan tenun setempat untuk meningkatkan rintangan impak, seimbang antara prestasi struktur dan keperluan senario penggunaan.

3. Sifat mekanikal yang sangat baik, mengimbangi ringan dan kestabilan struktur

Sebagai bahan pra-impregnasi gentian karbon berprestasi tinggi, produk ini tidak mengorbankan kelebihan mekanikal gentian karbon itu sendiri selain daripada sifat kalis apinya. Dengan mengoptimumkan proses ikatan antara muka antara resin dan gentian karbon, resin dapat meresap secara sekata ke dalam berkas gentian, mengurangkan gelembung dan kecacatan pada antara muka, serta memaksimumkan penggunaan sifat mekanikal bahan komposit. Selepas diuji, bahan komposit yang disediakan daripada pra-impregnasi gentian karbon kalis api mempunyai kekuatan tegangan 0° melebihi 1800MPa, modulus tegangan 0° melebihi 120GPa, dan kekuatan lentur melebihi 1500MPa. Malah dalam persekitaran perkhidmatan kompleks seperti suhu tinggi dan kelembapan dalam pengangkutan rel, kadar pemuliharaan sifat mekanikal masih boleh mencapai lebih daripada 85%. Berbanding bahan logam kalis api tradisional (seperti aloi aluminium kalis api), berat produk ini boleh dikurangkan sebanyak 40% - 50% pada kekuatan struktur yang sama, secara langsung mengurangkan penggunaan tenaga keseluruhan dan tekanan beban landasan kereta api, yang selaras dengan arah perkembangan "ringan dan penjimatan tenaga" dalam pengangkutan rel.

Pada masa yang sama, ketumpatan produk dikawal secara ketat pada tidak kurang daripada 5% untuk memastikan taburan gentian yang seragam dalam prepeg, mengelakkan sifat mekanikal yang lemah akibat kandungan gentian tempatan yang rendah, memastikan kestabilan struktur kereta api semasa operasi jangka panjang, dan mengurangkan kos penyelenggaraan.

4. Penyesuaian proses yang fleksibel untuk memenuhi keperluan pengeluaran skala besar bagi transit rel

Sebagai tindak balas terhadap ciri pengeluaran "pelbagai spesifikasi dan kuantiti besar" komponen transit rel, prepeg gentian karbon yang tahan api ini mempunyai keupayaan penyesuaian proses yang kuat dan boleh digunakan dengan dua proses utama iaitu cetakan tekanan panas dan cetakan mampatan. Julat suhu pemerapan adalah luas, dari 100 hingga 160 ℃. Syarikat boleh melaraskan parameter proses secara fleksibel mengikut keperluan peralatan dan komponen sedia ada, tanpa perlu pengubahsuaian peralatan tambahan, seterusnya mengurangkan halangan pengeluaran.

• Cetakan tekanan panas: Sesuai untuk komponen struktur besar dan kompleks (seperti dinding sisi keseluruhan badan kereta api), bahan pra-resapan dikukuhkan sepenuhnya melalui kawalan suhu dan tekanan seragam dalam tangki tekanan panas. Kekhalusan permukaan komponen yang dicetak tinggi, dengan sedikit kecacatan dalaman dan sifat mekanikal yang stabil, mampu memenuhi keperluan tinggi ganda terhadap rupa luaran dan struktur badan kereta api.
• Acuan Mampatan: sesuai untuk komponen piawai bersaiz kecil hingga sederhana (seperti rangka kerusi dan panel dalaman), dengan kecekapan pengacuan yang tinggi, kitaran pengeluaran yang pendek, dan masa pengeluaran tunggal boleh dikawal dalam tempoh 30 minit. Ia sesuai dengan rentak pengeluaran skala besar bagi pengangkutan rel, dan proses pengacuan mampatan boleh mengawal ketepatan dimensi komponen dengan tepat, mengurangkan langkah pemprosesan susulan.

Selain itu, bahan pra-resap mempunyai kestabilan penyimpanan yang sangat baik dan boleh disimpan selama lebih daripada 6 bulan dalam persekitaran suhu rendah pada -18 ℃. Selepas dikeluarkan, bahan ini boleh dimasukkan ke dalam pengeluaran tanpa pemanasan semula yang lama, mengurangkan masa menunggu pengeluaran dan meningkatkan kecekapan pengeluaran.

5. Reka bentuk berbeza, membina kelebihan kompetitif pasaran

Antara produk prepreg tahan api dalam kategori yang sama, produk ini membina keupayaan bersaing utamanya melalui "kebolehulangan rendah+penyesuaian tinggi". Di satu sisi, rekabentuk berbeza dilaksanakan dari segi formula resin, pemilihan gentian dan parameter proses — sebagai contoh, bahan tambahan anti-penuaan unik ditambahkan ke dalam sistem resin, membolehkan jangka hayat produk dalam persekitaran pendedahan cahaya matahari berterusan, serta perubahan suhu dan kelembapan dalam pengangkutan rel diperpanjangkan kepada lebih daripada 15 tahun, jauh melebihi jangka hayat purata produk sejenis iaitu 10 tahun; Di sisi lain, perkhidmatan tersuai boleh disediakan mengikut keperluan pelanggan, seperti penyesuaian tahap rintangan api (disesuaikan mengikut keperluan dari EN45545 HL1 hingga HL3), pengoptimuman suhu pemejalan (disesuaikan dengan julat suhu peralatan yang berbeza), penyesuaian ketumpatan permukaan gentian (diliputi sepenuhnya dari 100g/㎡ hingga 600g/㎡), memenuhi keperluan personalisasi bagi pelbagai komponen pengangkutan rel (daripada komponen struktur hingga komponen dalaman), serta mengelakkan tekanan pasaran yang disebabkan oleh persaingan homogen.