近日，我國(guó)首列出口歐洲的鋁基復(fù)合材料雙層動(dòng)車(chē)組在中車(chē)株機(jī)公司下線，該列車(chē)組由中國(guó)自主研制，是可完全滿足歐盟鐵路系統(tǒng)互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范的雙層動(dòng)車(chē)組，最大運(yùn)營(yíng)速度200km/h，具有載客量大、編組靈活、安全可靠、智能調(diào)控、乘坐舒適、噪聲低小等特點(diǎn)，將在奧地利、德國(guó)、匈牙利、瑞士和捷克等國(guó)的鐵路上運(yùn)行。

據(jù)了解，2019年12月，中車(chē)株機(jī)公司與奧地利一家公司簽訂供應(yīng)鐵路雙層客運(yùn)動(dòng)車(chē)組合同，隨后，中車(chē)株機(jī)公司立即組織人員開(kāi)展設(shè)計(jì)研發(fā)、制造、調(diào)試工作，僅用時(shí)18個(gè)月，首列鋁基復(fù)合材料雙層動(dòng)車(chē)組就成功下線，項(xiàng)目周期比國(guó)際同類(lèi)型產(chǎn)品縮短了一半以上，彰顯了中國(guó)人的創(chuàng)造能力。
這次下線列車(chē)的基本編組形式為2動(dòng)4拖6節(jié)，坐席載客571人，最多載客1280人，比單層車(chē)的運(yùn)量提高30%～35%，對(duì)緩解歐洲線路運(yùn)力的緊張局面有較大作用。同時(shí)，該車(chē)組大量采用了鋁基復(fù)合材料，使其雙層整車(chē)質(zhì)量比單層整車(chē)質(zhì)量?jī)H增加了約10%，電耗僅提高了約12%，溫室氣體排放也僅上升了約12%。
制造雙層動(dòng)車(chē)組車(chē)體用的鋁基復(fù)合材料分別由占75%的6XXX系鋁合金為基體，以及碳纖維、玻碳纖維為增強(qiáng)體而組成。由于碳纖維的加入，使該材料具有了許多優(yōu)秀性能，例如，碳纖維的密度只有1.85g/cm3，可使鋁基復(fù)合材料的密度大幅下降；同時(shí)碳纖維有高達(dá)7000MPa的抗拉強(qiáng)度，使鋁基復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度大幅提升。因此，質(zhì)量輕、剛性好、強(qiáng)度高的鋁基復(fù)合材料是當(dāng)下制造高鐵車(chē)輛車(chē)體和雙層動(dòng)車(chē)車(chē)體最理想的材料之一。
此外，碳纖維和玻碳纖維增強(qiáng)的鋁合金基復(fù)合材料還有如下優(yōu)點(diǎn)：熱脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好。加入相當(dāng)量的增強(qiáng)纖維不僅大幅度提高材料的強(qiáng)度和模量，也使復(fù)合材料的熱脹系數(shù)明顯下降。良好的高溫性能。復(fù)合材料在500℃仍具有600MPa的高溫強(qiáng)度，而6063合金在300℃強(qiáng)度已降到100MPa以下。良好的疲勞性能和斷裂韌性。纖維與鋁合金基體有很好的界面結(jié)合狀態(tài)，既可以有效地傳遞載荷，又能阻止裂紋擴(kuò)展，提高材料的斷裂韌性，碳纖維/鋁合金復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比可達(dá)約0.7。（王祝堂）