據(jù)compositesworld網(wǎng)站2019年5月2日刊文，英國(guó)TRB輕質(zhì)結(jié)構(gòu)公司開發(fā)了一種新型碳纖維增強(qiáng)生物復(fù)合材料夾芯板門扇，其結(jié)構(gòu)使用了100%可回收的泡沫芯材，可專門滿足地上/地下鐵路、航空系統(tǒng)中的防火門扇設(shè)計(jì)。
據(jù)介紹，新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)很容易通過(guò)BS6853和BS476標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也符合EN 45545 HL3標(biāo)準(zhǔn)的要求。TRB公司表示，這款產(chǎn)品的推出將為車輛、機(jī)體門扇提供了一種可持續(xù)的“綠色”復(fù)合材料選項(xiàng)，它的成本與鋁合金粘合門扇相當(dāng)，重量減輕了35%。
TRB公司的設(shè)計(jì)與工程團(tuán)隊(duì)與研究樹脂的合作伙伴密切合作，開發(fā)出一種新型可專門與碳纖維兼容的生物基預(yù)浸料樹脂。TRB表示，新型門扇必須具有高度可持續(xù)發(fā)展性、制造成本低、重量輕等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還須滿足在地下鐵路應(yīng)用過(guò)程中對(duì)火災(zāi)、煙霧和有毒氣體(FST)規(guī)范的嚴(yán)格要求。新型“生物”預(yù)浸料是無(wú)毒性的，并未使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，而是利用天然廢物中經(jīng)過(guò)精制提煉糖類衍生的可再生醇副產(chǎn)品制成的聚糠醇(PFA)樹脂。
TRB公司表示，生物復(fù)合材料預(yù)浸料也可用于其他軌道車輛的零部件中。用于軌道門扇復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的泡沫芯由100%可回收的降解的塑料制成。TRB選擇它作為再生泡沫芯來(lái)滿足可持續(xù)性的目標(biāo)，并且將其與兩側(cè)的碳纖維織物和生物樹脂預(yù)浸料組合使用時(shí)，可以滿足夾層板結(jié)構(gòu)所需的整體材料性能要求。TRB公司表示，其他應(yīng)用的零部件可以按照需求定制使用玻璃纖維、天然纖維或芳綸纖維等。根據(jù)鐵路客戶的需求，公司在供應(yīng)門扇的同時(shí)，還會(huì)提供凝膠涂層、涂漆或涂底漆以備噴涂。
根據(jù)TRB公司的介紹，在BS 476標(biāo)準(zhǔn)第7部分測(cè)試中，新型夾層板系統(tǒng)的評(píng)級(jí)達(dá)到了1類1a級(jí)，它在1.5分鐘測(cè)試時(shí)間內(nèi)將火焰蔓延量減少了30%，僅為50毫米，遠(yuǎn)低于1a級(jí)所要求的最大允許值的165毫米。“我們對(duì)新型生物復(fù)合材料碳纖維預(yù)浸料夾層板系統(tǒng)的整體性能數(shù)據(jù)非常滿意，特別它所達(dá)到的FST指標(biāo)。”TRB總工程師林頓•紐曼表示，“在我從事這個(gè)行業(yè)的30年里，我從未見過(guò)如此令人印象深刻的非酚醛樹脂基熱固性復(fù)合材料系統(tǒng)的防火性能測(cè)試結(jié)果，而且非常從容達(dá)到BS標(biāo)準(zhǔn)。PFA生物樹脂預(yù)浸料具有比酚醛樹脂更高的阻燃性能，以及更加優(yōu)異的耐溫性和耐化學(xué)性。”
紐曼表示，這種門扇產(chǎn)品原本只是針對(duì)軌道運(yùn)輸車輛需求而開發(fā)的生物復(fù)合材料產(chǎn)品，但這種材料還可以在很多其他的大規(guī)模運(yùn)輸裝備中應(yīng)用，例如為航空系統(tǒng)客戶帶來(lái)全新的耐火航空材料。
根據(jù)TRB公司的介紹，這款生物復(fù)合材料門扇約重26公斤，而同等大小的鋁合金門扇重達(dá)40公斤，重量減輕了35%。TRB新款門扇具有40年的使用壽命。與鋁合金相比，這種生物復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)更加堅(jiān)固耐用、抗疲勞性能更強(qiáng)、維護(hù)成本更低、單詞行程能耗更低、軌道磨損更少等。
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