地铁车辆隔热材料性能对比及应用

李鹏飞　蔡明君　朱旭

摘要：本文简要介绍了几种地铁车辆常用的隔热材料基本特性及其性能参数，安裝及其在车辆中的使用情况，并分析性能，以便于地铁车辆设计中对隔热材料的选择。

关键词：地铁;隔热材料;性能;应用

1.引言

随着城市轨道交通的快速发展，对车辆的轻量化、隔热隔声、环保方面的要求也越来越高，现城市轨道交通列车主要采用超细玻璃棉、碳纤维棉、闭口橡胶泡棉、气凝胶及聚酯纤维棉等作为隔热材料。本文从隔热材料的性能参数、使用情况、安装和选择进行简要介绍。

2.隔热材料的安装

隔热材料在轨道车辆上的安装应达到密贴、牢固效果。其安装方式没有固定的形式，车辆上常见的隔热材料固定形式有铁丝固定、胶粘固定和夹片固定等形式。

固定是使隔热材料与车体结构、车上部件密贴，使其防止脱落。在地铁客车上，隔热材料所采用的固定方式主要取决于隔热材料呈现的状态（软质、硬质及其外表包装方式）、车体结构及安装工艺等。

3.常用隔热材料介绍

3.1 超细玻璃棉

3.1.1超细玻璃棉的基本特性如下：

超细玻璃棉制品内部的玻璃纤维非常纤细，同时数量很多，因而其总面积非常巨大，对所处区域的空气流动有很大阻力，致使空气在其中几乎无法流动，从而失去了对流传热的能力。同时对静止的空气保温性能极强，使整个制品显示出极好的保温性能。

3.1.2超细玻璃棉性能参数：

3.1.3使用情况：

城市轨道客车上的隔热材料广泛采用超细玻璃棉。

3.2 碳纤维棉

3.2.1超细玻璃棉的基本特性如下：

碳纤维棉是一种耐高温、耐磨损、耐腐蚀、低密度、高强度、低电阻、高模量、膨胀系数小、有较强的抗拉弹性的绝热保温材料。

3.2.2碳纤维棉性能参数：

3.2.3使用情况：

碳纤维棉隔热材料材质软、易切割，并且对加工成品规格无限制，在车辆安装过程中无粉尘，对环境无污染，并且对车上操作人员身体无刺激，因此，碳纤维棉属于绿色环保产品。

与超细玻璃棉板相比，碳纤维棉隔热性能更优异，具有良好的保温性能，因此主要应用在寒冷地区的轨道车辆上。另外，比同等性能的玻璃纤维棉轻约1.6倍左右，低密度的碳纤维棉材料可以降低整车重量，符合车辆车辆轻量化发展趋势。

3.3闭口橡胶泡棉

3.3.1闭口橡胶泡棉的基本特性如下：

以合成橡胶为基材发泡、不含甲醛、挥发性有机物VOC极低，不含CFC和HCFC、无纤维、无粉尘颗粒，闭泡结构无需隔汽层，防水防潮、使用年限长，弹性体材质具备良好隔音减振性能。

3.3.2使用情况：

闭口橡胶泡棉作为弹性体绝热材料，其稳定可靠的绝热性能，为轨道客车提供舒适和节能双重保障。

3.4 气凝胶

3.4.1 气凝胶（防火材）应满足性能参数：

3.4.2使用情况：

具有较好的隔热性能，因此常常在空间有限，对隔热性能要求较高时采用。

3.5 聚酯纤维棉

3.5.1聚酯纤维棉的基本特性如下：

具有良好低导热，良好的隔热性能;良好的抗拉强度;良好的化学稳定性，抗侵蚀性;良好的抗震性，吸音性能。

3.5.2使用情况：

聚酯纤维棉材料易切割，对加工成品规格无限制，在加工过程中无粉尘，无甲醛、挥发性有机物等有毒有害气体释放，对操作人员身体无刺激。聚酯纤维棉在车辆运行过程中环境填充密封及隔热、吸音都具有良好的性能，在地铁车辆上得到广泛的应用。

4总结

本文简要介绍了超细玻璃棉、碳纤维棉、闭口橡胶泡棉、气凝胶及聚酯纤维棉5种常见的隔热材料的基本特性、性能参数和应用情况。随着人们对轨道车辆隔热性能要求的不断提高，新的隔热材料不断出现，车辆设计人员在选择隔热材料时需要从性能、环保以及成本等方面综合考虑。

参考文献

[1] 韩文娟，董晓鹏，铁路客车车体隔热材料及其应用[J].铁道车辆.2012.1