基建技术领先世界!用竹子造高铁极不可能?”早已研发出智能管理app

2021-11-25 12:04:15 文章来源:网络

说起竹子,你会最先想到什么?我们或许都用过竹质筷子、坐过竹质板凳,见过竹篮子、竹箩筐、竹扁担、竹扫帚、竹房子等,但是,你见过竹制管道、竹制高铁车厢和竹制的飞机机身吗?普通的一根竹子,是如何和这些高科技结合起来的?今天就带大家了解一下。

薄竹缠绕技术——高铁应用

我国是世界上的竹子大国,拥有近700万公顷的竹林,每年可砍伐利用的竹资源有1.5亿吨,但目前的状况是,每年大概会有1.1亿吨的竹资源被闲置。因此,有人提出,用闲置的竹资源做技术充分利用起来,将解决成千上万的农户生计,解决农村劳动力就业,是一项稳赚不亏的事情。于是,有人开始挖掘竹子的价值。

作为成本低,且生长周期快的植物,竹子成为浙江杭州萧山一企业眼中的“宝”,这家企业花费12年的时间,造出了世界上独一无二的缠绕复合材料技术,成功申请国内上百项专利,还拥有20多项国际专利,这种技术最早运用在管道领域,比如城市廊管工程,与其他材料相比,竹缠绕技术复合管重量大大降低,而且安装更加方便。

而后,这种技术让中国科学家找到用“竹子”造高铁车厢的办法,这一看起来极为不可能的想法,究竟有何优势?首先,竹子本身是一种低碳环保的绿色材料,用这种材料制成的高铁车厢,不需要担心车厢寿命结束后的处理问题,可以通过更环保的将报废车厢进行处理。

其次,高铁车厢需在350公里每小时的车速下,同时满足给乘客遮风避雨以及确保乘客安全两个要求,一旦安全性不达标,将是对乘客生命安全的亵渎,竹缠绕复合材料的硬度将成为最核心的指数。经过反复试验,竹缠绕复合材料的韧性极高,能有效保护乘客安全。

不过,到目前为止,用竹材料做的高铁车厢还未真正投入运营,其相关技术还需要进一步完善。

薄竹缠绕技术——技术原理

说到这里,肯定有人好奇,竹缠绕复合材料的原理是什么?它比其他材料有哪些优势?

事实上,竹材作为一种性质优良的生物质材料,具有极其优良的物理性能。相对于木材而言,竹材的弹性高、韧性强,其顺纹抗压强度为木材1.2~2 倍,而顺纹抗拉强度为木材的2~25倍。

竹缠绕复合材料则正是利用了竹材的特点来加工制造出性能更优异的竹制品。竹材料在加工时,会采用胶合、层积、重组等改性方式获得竹方材,然后通过软化刨切制成厚度为0.15~1.5毫米的薄竹片,再将竹片切割为竹条,最后利用氨基树脂作为胶黏剂,将薄竹条通过机械设备缠绕产品模型之上。整个过程不可谓不用心,一步步检验获得最终所需的产品。

这种采用竹缠绕技术制造而成的竹复合管成本低于绝大多数管材,使用寿命长、强度高、变形率低,是一种十分理想的工程用材。

值得一提的是,竹缠绕复合材料,是具有中国自主知识产权、以竹子为基本原料、性能优异、性价比高、高效节能减排的新型生物基材料。

薄竹缠绕技术——未来发展

正是由于竹缠绕技术的多种优势,国家也分外重视竹材料的投入使用。目前,竹缠绕复合材料技术已被国家发改委列入《国家重点推广的低碳技术目录》,并被科技部、住建部、水利部、工信部、国家林草局等部委列为重点推广应用技术和十三五重点战略发展项目。

近些年来,我国一直倡导“绿水青山就是金山银山”,而竹缠绕这种新材料技术,刚好符合资源可再生利用、节能减排低碳能战略导向,将大幅减少钢铁、水泥、塑料等化石资源的开采,降低生产过程中的能耗和温室气体排放,因此,如何能快速推广竹缠绕复合材料的生产应用,是一件值得关注的大事。

同时,根据我国《“十四五”国家战略性新兴产业发展规划》和《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》所述,竹缠绕复合材料已被纳入国家新材料相关政策中,相信在不久的未来,我们就能亲身体验到竹子做的高铁车厢。

来源:首阅新闻

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