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高速鐵路列車成為工業(yè)發(fā)達(dá)國家緩解公路、水運和空中交通擁擠的一個重要途徑，包括中國在內(nèi)的世界眾多國家已把高速列車的發(fā)展作為未來列車發(fā)展的一個重要目標(biāo)。當(dāng)今，高速、安全、舒適成為當(dāng)今高速鐵路技術(shù)發(fā)展的重點，復(fù)合材料熱壓罐高鐵內(nèi)飾、減輕動車組車輛自重、提高動車組速度是鐵路工業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。

高速列車司機(jī)室

（2）復(fù)合材料熱壓罐高鐵內(nèi)飾車頂。復(fù)合材料在車頂蓋上的應(yīng)用能降低車輛的重心，增加車體運行的穩(wěn)定性。日本鐵道綜合技術(shù)研究所與東日本客運鐵道公司合作，用碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）制成高速列車車頂，該CFRP車頂通過膠粘與鋁合金框架相連，然后再通過焊接與車體上鋁合金側(cè)壁連在一起。試驗表明，采用這種車頂?shù)能圀w具有較高的氣密強(qiáng)度和較低的重心，而且每節(jié)車廂減輕約300~500Kg。

（3）復(fù)合材料熱壓罐高鐵內(nèi)飾車體。車體的按工藝不同分為兩種：

1、將厚為2.1mm曲面板與縱梁制成一體，將拉擠成型的CFRP外板鉚接在鋁合金框架上，試制車體長6000mm，寬3300mm，高3290mm，重量為680Kg。

2、熱壓成型制成長1000mm，寬3320mm高3300mm的兩個半圓形車體，然后互相鉚接在一起，較之鋁合金車體重量減輕30%。而且酚醛基CFRP較之鋁合金有良好的耐高溫性能，鋁合金在400℃和40MPa的應(yīng)力之下會產(chǎn)生大的撓曲變形，而酚醛基CFRP在500℃和130MPa的應(yīng)力變形很小。

車體3D

（4）復(fù)合材料轉(zhuǎn)向架。機(jī)車車輛的轉(zhuǎn)向架是支承車體、保證列車平穩(wěn)運行的重要部件，其構(gòu)架是對強(qiáng)度和耐疲勞性能要求特別高的大型承載構(gòu)件，德國AEG和MBB公司就在聯(lián)邦研究技術(shù)部的支持下，研制出一臺復(fù)合材料構(gòu)架的轉(zhuǎn)向架，型號為HLD-E，設(shè)計速度200Km/h。繼德國之后，日本也試制成功CFRP轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，構(gòu)架自重為0.3t，比普通鋼制構(gòu)架減輕了70%，該構(gòu)架測梁為CFRP層壓材料疊層結(jié)構(gòu)，板厚16.4mm，橫梁采用纏繞成型，設(shè)計速度160Km/h。

從目前國際國內(nèi)的應(yīng)用情況看，高鐵用碳纖維復(fù)合材料的輕量化應(yīng)用途徑主要表現(xiàn)為以下趨勢：從復(fù)合材料熱壓罐高鐵內(nèi)飾、車內(nèi)設(shè)備等非承載結(jié)構(gòu)零件向車體、構(gòu)架等承載構(gòu)件延伸和擴(kuò)展；從裙板、導(dǎo)流罩等零部件向頂蓋、司機(jī)室、整車車體等大型結(jié)構(gòu)發(fā)展。雖然從整體上看，碳纖維復(fù)合材料用量和比例正大幅提高，但是和汽車、航空等領(lǐng)域相比，碳纖維復(fù)合材料在高鐵中的應(yīng)用才算剛剛起步，在技術(shù)合作、項目研發(fā)等方面亟需更多步伐堅定、目標(biāo)明確的實際行動。