碳纤维复合材料具有非常广泛的应用范围，在城市轨道交通建筑过程中具有显著的应用价值，材料的性能良好，虽然碳纤维的密度只有钢材料的1/4左右，但是却比铝合金及钢材料等的抗拉强度高。随着我国城市轨道交通事业的快速发展，轻量化先进碳纤维材料应用技术得到了快速的研究与推广应用。

　　在长春客车设计与运行过程中大量采用碳纤维材料，运用流线型车头试制样车设置前段车钩头盖，充分运用多项技术，在车顶导流罩的研究中考虑运用碳纤维，但是由于生产制造成本的因素难以实现充分地生产。在长春汽车新一代长客动车组内饰部件中大量运用了碳纤维材料。

　　在我国轨道交通建设过程中，碳纤维材料在青岛四方中取得了较成功的运用，采用模块化的设计理念，据此开发出动车设备舱，既能实现模块的整车拆装，也能实现单件拆装，并且满足城市轨道交通运行环境，能够承受较大的振动空间与地面效应，经受较大的风沙冲击与风雪侵蚀，具有耐高温与耐高湿的优势，与铝合金设备舱相比具有显著优势，能够减重35%。由此碳纤维在轨道交通建筑过程中实现了标志性发展。

　　设备舱在设计上包括加强梁、裙板、底板、下边梁与端板等，铝合金构件包含弯梁、横梁、裙板、底板、下边梁与端板等，对铝合金构件进行组织优化，能够满足设备舱架构的安装使用需求。弯梁与横梁是设备舱运行中的主承载休系，其他的组织体系是次承载休，分别采用不同的工艺方式。横梁的设计采用工字梁结构，以T300级国产碳纤维为原料，进行真空导入设计，采用粘接加铆接。组装方式：弯梁的设计采用矩形断面箱型梁结构，运用T700碳纤维进行预浸布交叉铺覆处理，使用模压加袋将其压成型。

　　次承载件主要是裙板与底板，在轨道交通运行过程中会面临较大的砾石冲击，在设计过程中运用芳纶蜂窝夹芯，为充分提升其抗冲击性，在裙板与底板的外层位置加2层芳纶纤维布样件制成后，进行了大量的样本测试，最终发现在各项力学性能检测上都能够满足设计要求，在大量的测试中重点进行了模块振动冲击试验、模块疲劳强度试验与骨架静强度试验等。在研究与运用过程中青岛四方积极加强与多家单位之间的合作，积极开发了碳纤维材料的高速列车车头罩，并且得到了正式的改装运行，取得了良好的运行效果。

　　鉴于碳纤维材料在轨道交通发展中的重要意义与作用，我国的科研单位也在积极加强对碳纤维材料的研发，其中东华大学在这方面取得了较理想的成绩，其具有较雄厚的碳纤维研究实力，具有民用航空复合材料协同创新中心及国家针对碳纤维材料的重要科学研究实验室，并且在研究过程中充分与上海汽车及中国商飞等机构建立良好合作发展关系，充分进行热塑性复合材料制造技术、液休成型技术与关键原材料的相关研究，积极促进原材料技术的国产化发展。主要是液体成型发展技术，典型的有中国商飞大型客机C919的双通道升降舵面，其次是热塑性复合材料制造技术的运用，典型的有宝马3系、5系与7系中的尾翼与机盖中灯光的运用。

　　目前轻量化先进碳纤维材料应用在我同轨道交通建筑中已经形成了良好的发展休系，但是在发展过程中依然存在很多问题。

　　阅读延伸：《碳纤维在轨道交通上的典型应用和发展分析》