• CA砂浆及专用沥青乳液 微粒带正电荷；贮存稳定性 好；配制砂浆外加水少，有利 于防止砂浆泌水；与水泥、细 骨料附着力好，可有效防止砂 浆离析；抗冻性与耐候性好， 有效延长了使用寿命。
高速铁路无砟轨道系统用高分子材料
• 凸形挡台填充聚氨酯树脂 粘度小，易于施工；防沉降效果好，具有较高的承载 强度及韧性，抗冲击性能优秀，并拥有良好粘结强 度，优异的抗疲劳性、耐热老化性及耐腐蚀性。
无砟轨道系统
• 板式无砟轨道是由长钢轨、扣件系统、轨道板、水泥沥青砂浆、混凝土 底座及凸形挡台组成的一种新型轨道结构。 • 为了使板式轨道具有一定的弹性，并固定轨道结构的位置，在混凝土底 座和轨道板之间，以及凸形挡台周围填充缓冲材料层，同时消除混凝土构 件施工误差。 • 作为缓冲充填材料，应既有一定的弹性，又有一定的强度，水泥砂浆强 度足够高，但弹性不足，沥青弹性好，但强度低，受温度影响大，因此采 用了将二者结合的水泥沥青砂浆，一般采用水泥、乳化沥青、砂及各种掺 和料混合而成，通称CA砂浆。
此外, 还应从钢轨钢的强韧化和纯净化方面进行努力, 大力发展全 长热处理钢轨、稀土钢轨和降噪降振新钢轨。
接触网导线材料
高速列车通常采用电力牵引。需要保证接触网导线与受电弓滑板 之间在高速运行时具有良好的受流性能，目前高速铁路研究开发了铜 合金导线，主要品种有铜银合金导线、铜镉合金及铜锡合金导线等。
德国开发了世界上第一个纤 复合材料的转向架构架，并 过了静态模拟实验、耐久试 验、运行试验，运营了 100 多万km后检测未现任何损坏、 磨损或撕裂。
车辆内装及设备
车辆内装及设备主要有装饰板、厕所、盟洗室、座椅及水箱等, 应以 铝合金和高分子材料为主, 如装饰板采用铝合金上叠合一层不燃性的 纤维增强塑料, 厕所、盟洗室、座椅及水箱还要考虑到卫生和耐腐蚀 性, 也以不燃性的为佳
聚脲弹性涂料
谢 谢！
高速需要大的动力，导致更大的振动。
为满足节能、安全、环保、舒适目标，对于高速铁路用 材料的要求：
轻质高强 隔振减振
高铁轻量化材料
车体
不锈钢和铝合金 与普通钢相比，不锈钢减重40%。 不锈钢车体不易解决车体气密性问题，只用于 制造时速200公里级的车体。 由于铝合金比强度高，特别是大型空心薄壁铝 材轧制技术的完善，成为高速列车车体最理想 的材料。
铝合金车体的发展
• 轻量化车体用中空双表面大型 铝合金挤压型材,可大幅度减少 焊接工作量，简化车辆的制造 工艺。
• 日本新干线选用的铝合金大体 上有：Al-Mg 系合金、Al-MgSi 系合金，Al-Zn-Mg 系合金。 如5083、7003 等牌号的铝合金。
由于车辆轻量化的要求越来越高，于是人们把目光注视到复合材料上来。
中国高速铁路扣件占有前三名： 1、德国Vossloh扣件 2、英国Pandrol扣件 3、晋亿实业股份有限公司 (订单22亿、交货9.5亿) 占有率25%
高速铁路无砟轨道系统用高分子材料
高铁铁轨所用到的高分子减振、降噪材料多达十几种。聚 氨酯、碳纤维复合材料、热塑性弹性体、聚氯乙烯、硅橡 胶、环氧树脂、丁基橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙胶等。
其他22%
中国40%
德国9%
法国12% 日本17%
世界高铁运营里程分布图
• 世界第一条高速铁路——日本新干线于1964年成功运营，最 高时速300公里 。
• 目前已有11个国家和地区共14，000余公里高速铁路投入运 营。
日本新干线
法国TGV
德国ICE
京津城际高铁
我国高速铁路现状
2010.08.18 来源：人民网
钢轨
就线路而言, 高速铁路区别于一般铁路最主要的特点是曲率半径大、 应变速率高、轴重轻和牵引力大, 钢轨的磨耗较小, 疲劳损伤相对 突出, 因此对钢轨材料的选择要求较高。
对于钢轨材料而言, 欧洲铁路一直在合金钢轨上进行研究,如非热 处理的Cr-Mo。合金钢轨除了有较高的循环软化抗力外,也有较好的 抵抗短波磨损的能力, 是今后钢轨材料的重点选择对象之一。
高铁用材料的现状与发展趋势
郑州大学材料科学与工程学院 橡塑模具国家工程研究中心
陈静波
2010-12-1
高速铁路是指 通过改造原有线路（直线化、 轨距标准化），使营运速率 达到每小时200公里以上， 或者专门修建新的“高速新 线”，使营运速率达到每小 时250公里以上
的铁路系统。
世界高铁发展状况
随着车速进一步提高，导线材料已由单一材料向复合材料的方向 发展，其中一个品种是钢芯铜皮的铜—钢复合材料。
受电弓滑板材料
• 受电弓滑板是机车供电系统中的重要集电元件, 高速运行的电力机车上的滑 板一旦失效, 将严重危及行车安全, 因此要求它的使用必须经济安全, 既对接触 网导线磨耗小, 自身有足够的使用寿命, 又不影响弓网关系。 • 目前, 国内外研究的浸金属碳滑板已步入了实用化的阶段,它主要是利用了碳 滑板材料的多孔性质, 将熔融的铜或铜合金等高导电性金属, 在高温高压下浸入 到碳滑板基体中去, 使它既有碳材料的自润滑和抗电弧性能, 又具备金属材料的 集电、强度高、抗弹撞击力强的特点, 成为最理想的滑板材料。 • 与此同时, 还应加强碳纤维一金属复合材料滑板的研究, 这种滑板在集电、 润滑、抗撞击性能方面都会超过现有的金属滑板、碳滑板、浸金属碳滑板和粉末 冶金滑板, 其应用前景十分广阔。
高铁会给我们带来什么投资机会？
未来3年高速铁路投资额度将达到9000亿元以上，年均投资将超过3000亿元， 为高速铁路系统配套的化工材料将扮演越来越重要的角色。
中国高速铁路这块大蛋糕吸引的不仅仅是中国企业，国外的供应商同样嗅到 了商机。德国巴斯夫公司专门组建了高速铁路团队，向中国提供从防水材料 到沙浆材料、从道碴胶到土工布胶、从外加剂到防腐剂、从涂料到地坪、从 保温到吸音等系列解决方案。
铁路轨道扣件分类
木制枕木扣件
水泥枕木扣件
高速铁路扣件系统
4元左右/ 套
20元左右/ 套
300元左右/ 套 高附加值
铁路轨道扣件分类
每公里客运专线需要的扣件 在6200-6600套之间，以1.6万 公里计算，高铁共需要992010560万套扣件，如果按照现 在的300元左右的价格，市场 空间为300亿元左右。
目前，中国大陆投入运营的高速铁路已达到6920公里我国 高速铁路运营里程居世界第一位，其中：
• 新建时速250～350公里的高速铁路有4044营业公里 • 既有线提速达到时速200～250公里的高速铁路有2876营业公里 • 正在建设中的高速铁路有1万多公里 • 全国铁路每天开行高速列车1000列左右，平均上座率达到101.7%。高
除高铁外，与高铁配套的海底隧道、过江隧道、山体隧道和地铁隧道， 均需大量聚脲涂层。
PU枕木
•PU枕木是一种玻纤增强的硬质PU微孔弹性 体，具有比强度大、减震、降噪、耐电气绝 缘、高耐久和环保等优良性能。在日本，塑 料枕木的应用历史已超过25年，且已应用於 新乾线高速列车的铁轨上。
• PU枕木目前已受到PU和铁路业界高度关注，是全球PU材料界研究 的一个热点课题。根据国家发展高速铁路长远计划，为了适应高速列 车提速要求，开发PU枕木以取代或部分取代混凝土枕木必将是未来发 展趋势。按国外经验1km高速铁路需用1800根左右轨枕计，则7000km 高速铁路PU枕木市场规模将达到500亿元，这无疑将给我国新型PU弹 性体带来巨大市场空间。
部分国内高速铁路用高分子材料生产厂商
南京聚隆科学技术股份有限公司
锦纶紧固件专用料
华东理工大学华昌聚合物有限公司 MFE-9乙烯基酯树脂材料(垫板)
广州秀珀化工股份有限公司
聚脲防腐防水涂料
株洲时代新材料科学技术股份有限公司 MMA树脂防水涂料
首都东方雨虹防水技能股份公司
聚脲弹性涂料及配套材料
烟台万华聚氨酯股份有限公司
动车组主要用于城际间旅客运送
CRH1型
CRH2型
CRH5型
CRH3型
2020年，四个城际快速客运系统将全面建成
预计到2020年，高速铁路建设里程将超过1.8万公里，形成整体的高速铁
路网。高速铁路的建设将带来巨大的商机。
--2小时城市辐射圈
北京 武汉 上海 广州
高速铁路用材料
铁道车辆（车体、转向架、车辆内装及设备） 轮-轨 受电弓滑板 制动摩擦 路基等
复合材料与金属材料力学性能对比
Hale Waihona Puke 复合材料车体的发展玻璃纤维增强聚酯车头
芳纶纤维增强环氧车头
意大利 ETR500 高速列车的车头前突部分采用的是芳纶纤维增强环氧 树脂的 FRP，用这种材料模型成型的符合空气动力学线型要求的车 头，具有优异的抗冲击能力，当列车以 300 km/h 速度行驶时有很好 的尺寸稳定性。
速铁路为广大旅客创造了美好生活
中国大陆目前已开通的高铁线路
2008年8月1日，京津城际高铁通车 2009年4月1日，石太客运专线通车 2009年9月28日 温福、甬台温铁路通车 2009年12月26日，武广高铁建成通车 2010年1月28日，郑西高铁相继建成通车 2010年4月26日，福厦高铁通车 2010 年5月1日，成灌高铁通车 2010年7月1日，沪宁高铁通车 2010年9月20日，昌九城际高铁通车 2010年10月26日，沪杭高铁通车
京津高铁工程中聚脲材料防护工程达95万m2，聚脲用量超过2000t。京 沪高速铁路全长1318km，需要聚脲弹性体涂层2万t、脂肪族PU面层涂料 868t、PU防水涂料6707t，工程总额达到20亿元。
广州秀珀化工股份有限公司同样也是高速铁路材料众多供应商中的一员。 2009年10月13日，该企业中标京沪高速铁路工程桥面防水层材料采购项 目，中标金额近1.4亿元，成为京沪高速铁路工程中最大的聚脲供应商。
轮 - 轨材料
轮-轴
当列车的时速达到300公里时，高速列车车轮的杂质含量必须严格控制。 在钢铁冶炼的时候，就必须要求车轮钢杂质含量极低且分布均匀。由于车 轮不过关，曾经导致德国高速列车脱轨，人员伤亡。车轴是空心轴，列车 所有的重量都压在车轴上，技术虽然不是特别尖端，但批量生产的时候单 件产品质量控制必须非常严格。