李鵬飛 蔡明君 朱旭
摘要:本文簡(jiǎn)要介紹了幾種地鐵車輛常用的隔熱材料基本特性及其性能參數(shù),安裝及其在車輛中的使用情況,并分析性能,以便于地鐵車輛設(shè)計(jì)中對(duì)隔熱材料的選擇。
關(guān)鍵詞:地鐵;隔熱材料;性能;應(yīng)用
1.引言
隨著城市軌道交通的快速發(fā)展,對(duì)車輛的輕量化、隔熱隔聲、環(huán)保方面的要求也越來(lái)越高,現(xiàn)城市軌道交通列車主要采用超細(xì)玻璃棉、碳纖維棉、閉口橡膠泡棉、氣凝膠及聚酯纖維棉等作為隔熱材料。本文從隔熱材料的性能參數(shù)、使用情況、安裝和選擇進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
2.隔熱材料的安裝
隔熱材料在軌道車輛上的安裝應(yīng)達(dá)到密貼、牢固效果。其安裝方式?jīng)]有固定的形式,車輛上常見(jiàn)的隔熱材料固定形式有鐵絲固定、膠粘固定和夾片固定等形式。
固定是使隔熱材料與車體結(jié)構(gòu)、車上部件密貼,使其防止脫落。在地鐵客車上,隔熱材料所采用的固定方式主要取決于隔熱材料呈現(xiàn)的狀態(tài)(軟質(zhì)、硬質(zhì)及其外表包裝方式)、車體結(jié)構(gòu)及安裝工藝等。
3.常用隔熱材料介紹
3.1?超細(xì)玻璃棉
3.1.1超細(xì)玻璃棉的基本特性如下:
超細(xì)玻璃棉制品內(nèi)部的玻璃纖維非常纖細(xì),同時(shí)數(shù)量很多,因而其總面積非常巨大,對(duì)所處區(qū)域的空氣流動(dòng)有很大阻力,致使空氣在其中幾乎無(wú)法流動(dòng),從而失去了對(duì)流傳熱的能力。同時(shí)對(duì)靜止的空氣保溫性能極強(qiáng),使整個(gè)制品顯示出極好的保溫性能。
3.1.2超細(xì)玻璃棉性能參數(shù):
3.1.3使用情況:
城市軌道客車上的隔熱材料廣泛采用超細(xì)玻璃棉。
3.2 碳纖維棉
3.2.1超細(xì)玻璃棉的基本特性如下:
碳纖維棉是一種耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、低密度、高強(qiáng)度、低電阻、高模量、膨脹系數(shù)小、有較強(qiáng)的抗拉彈性的絕熱保溫材料。
3.2.2碳纖維棉性能參數(shù):
3.2.3使用情況:
碳纖維棉隔熱材料材質(zhì)軟、易切割,并且對(duì)加工成品規(guī)格無(wú)限制,在車輛安裝過(guò)程中無(wú)粉塵,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,并且對(duì)車上操作人員身體無(wú)刺激,因此,碳纖維棉屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品。
與超細(xì)玻璃棉板相比,碳纖維棉隔熱性能更優(yōu)異,具有良好的保溫性能,因此主要應(yīng)用在寒冷地區(qū)的軌道車輛上。另外,比同等性能的玻璃纖維棉輕約1.6倍左右,低密度的碳纖維棉材料可以降低整車重量,符合車輛車輛輕量化發(fā)展趨勢(shì)。
3.3閉口橡膠泡棉
3.3.1閉口橡膠泡棉的基本特性如下:
以合成橡膠為基材發(fā)泡、不含甲醛、揮發(fā)性有機(jī)物VOC極低,不含CFC和HCFC、無(wú)纖維、無(wú)粉塵顆粒,閉泡結(jié)構(gòu)無(wú)需隔汽層,防水防潮、使用年限長(zhǎng),彈性體材質(zhì)具備良好隔音減振性能。
3.3.2使用情況:
閉口橡膠泡棉作為彈性體絕熱材料,其穩(wěn)定可靠的絕熱性能,為軌道客車提供舒適和節(jié)能雙重保障。
3.4 氣凝膠
3.4.1?氣凝膠(防火材)應(yīng)滿足性能參數(shù):
3.4.2使用情況:
具有較好的隔熱性能,因此常常在空間有限,對(duì)隔熱性能要求較高時(shí)采用。
3.5?聚酯纖維棉
3.5.1聚酯纖維棉的基本特性如下:
具有良好低導(dǎo)熱,良好的隔熱性能;良好的抗拉強(qiáng)度;良好的化學(xué)穩(wěn)定性,抗侵蝕性;良好的抗震性,吸音性能。
3.5.2使用情況:
聚酯纖維棉材料易切割,對(duì)加工成品規(guī)格無(wú)限制,在加工過(guò)程中無(wú)粉塵,無(wú)甲醛、揮發(fā)性有機(jī)物等有毒有害氣體釋放,對(duì)操作人員身體無(wú)刺激。聚酯纖維棉在車輛運(yùn)行過(guò)程中環(huán)境填充密封及隔熱、吸音都具有良好的性能,在地鐵車輛上得到廣泛的應(yīng)用。
4總結(jié)
本文簡(jiǎn)要介紹了超細(xì)玻璃棉、碳纖維棉、閉口橡膠泡棉、氣凝膠及聚酯纖維棉5種常見(jiàn)的隔熱材料的基本特性、性能參數(shù)和應(yīng)用情況。隨著人們對(duì)軌道車輛隔熱性能要求的不斷提高,新的隔熱材料不斷出現(xiàn),車輛設(shè)計(jì)人員在選擇隔熱材料時(shí)需要從性能、環(huán)保以及成本等方面綜合考慮。
參考文獻(xiàn)
[1] 韓文娟,董曉鵬,鐵路客車車體隔熱材料及其應(yīng)用[J].鐵道車輛.2012.1