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竹子的特点和品质(我国新材料“竹子”造高铁，抗压防水又环保，未来能全面推广吗？)
竹子,高铁,中国竹子的特点和品质(我国新材料“竹子”造高铁，抗压防水又环保，未来能全面推广吗？)
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
随着我国高速发展，各地经济交流程度日益加深，对长途交通工具的需求也变得越来越大，高铁成了各地提高经济活力的一个重要选择。
多年以来，中国多条高铁项目建成通车，已经让东部和中部地区逐渐进入高铁时代。
同时中国高铁项目取得的耀眼成绩，也让全世界为之瞩目，海外市场因此不断扩大。
2020年，中国高铁项目已经落户将近二十个国家，全球范围的高铁里程中，有一半都是由中国运营。
如此广阔的市场，带来的不仅是中国的影响力和发展能力，还有对高铁材料的巨大需求。
制造高铁需要用到大量的高精尖技术和材料，这给成本和环境带来了不小的压力。
如果有一种材料，能够既降低成本，又提高高铁质量，甚至还更加环保，那岂不是皆大欢喜？
其实这种材料已经出现了——竹子。
用竹子造高铁，不是天方夜谭，不是痴人说梦，而是我国科研人员所取得的重大研究成果。
在全球范围内首屈一指，甚至难以被别国复制。
能做高铁的高科技竹子能造高铁的竹子，严格来说叫做“竹缠绕复合材料”。
是一种利用竹子为基础材料，采用树脂胶黏剂，通过特殊的缠绕工艺加工成型的新型材料。
在这种材料中，竹子的比重占到了70%以上。
从古至今，中国人跟竹子就有着十分紧密的联系，竹篮、竹楼、竹椅、竹筷、竹笋。
竹子本身优秀的硬度和拉伸度，让它们成为中国人生活中很多物品的原材料。
竹缠绕复合材料，就是从中国对竹子的这种高频利用中得到的灵感。
竹子的轴向拉伸强度非常高，这赋予了它作为材料的优秀表现。
竹缠绕复合材料就是把这种轴向拉伸强度应用到复合材料中，用竹纤维无纺布和树脂组成内衬层，水性树脂和竹篾组成增强层，有各种防腐防水能力的树脂组成防护层。
这样的三层复合材料，让制造高铁车厢变成了一件有百利而无一害的事情。
高铁车厢对于材料的要求，一是坚固耐用，二是抗压抗拉伸，三是防火防水防霉。
在坚固耐用方面，竹缠绕复合材料并不比现有的碳纤维和铝合金差多少。
虽然是以竹子作为基材，但这种材料经过高科技加工，绝对不是拿来一堆竹子搭成车厢这么简单。
经过处理的竹缠绕复合材料，跟现有的高铁材料相差不大，同样能抵抗符合标准强度的外界冲击。
抗压抗拉伸方面则是竹缠绕复合材料的优势领域。
竹子本身的柔韧性就非常好，受到外力碰撞时，这种材料可以以某种程度的自体变形来抵消冲击。
既不会因为过度变形影响强度，又不会因为过于刚硬而导致损坏。
在最极限的情况下，竹缠绕复合材料比普通材料更能保护车厢内的乘客，减少事故伤亡率。
防火防水防霉方面，竹缠绕复合材料表现也很突出，抗腐蚀性很强。
而且由于制作工艺特殊，竹缠绕复合材料天然带有不易燃烧的特性。
在实验中即使强行使其燃烧，在火势不大的情况下也能自行熄灭。
更重要的是，使用竹子制造高铁，好处是多方面的。
不仅仅只是因为成本低，还因为在材料技术的影响力和环保能力方面，这项技术都有着巨大的发展空间。
新技术的起源随着人类科技发展，高新科技产业为人类带来了便利，同时也带来了污染。
气候变化问题日益严重，已经成为威胁全人类安全的重要课题。
这不是一个两个国家的问题，是全球所有国家都要面临的存亡问题。
中国的高铁既然已经在全球范围进行推广，自然不可能不考虑对环境的影响。
目前中国高铁的制造材料主要以碳纤维和铝合金等等为主。
这些材料在生产过程中会消耗大量的原材料，产生的污染和排放的温室气体自然的不容小觑，对新的环保材料的需求日益紧迫。
2020年我国宣布，将在2030年之前实现碳排放达峰，2060年之前实现碳中和。
在这样的背景下，我国科研人员把目光瞄准了竹子。
中国是世界上最大的竹子生产国，有将近七百万公顷的竹林。
世界上比较集中的适合做工业原材料的毛竹有九成都在中国。
我国每年可以砍伐利用的竹材料有1.5亿吨，这是我们国家得天独厚的优势，是其他任何国家都无法复制的天材地宝。
可是目前，我们每年利用到的竹材料只有0.4亿吨，也就是每年有1.1亿吨的竹材料被闲置，这是巨大的浪费。
如果高铁产业对材料的消耗，能够用竹子补充，既是对环境的保护，又是对国家碳排放战略的一大助力，更是中国世界影响力的一种展现。
于是从2007年开始，我们的科研人员就开始了对竹缠绕复合材料的研制。
很快，竹缠绕复合管被研制出来。
到了2016年，科研人员在复合管的基础上研制了竹缠绕管廊。
这种竹缠绕管廊的特点，已经初步具备了可供建造高铁车厢的性质。
它低碳环保，使用年限极长，性能不弱于其他材料，施工安装更加方便，综合成本更低。
当时的管廊大部分都使用现浇混凝土或者预制式钢筋混凝土制作。
竹缠绕管廊的出现，可以完全取代这两种传统材料，在那个时候已经掀起了一阵材料替换革命。
最终的结果，是竹缠绕管廊把领域内的材料成本降低了30%，安装效率更是提升了将近80%！
竹子高铁研制成功有了管廊的成功，科研人员再接再厉，终于在2017年6月成功研制出竹缠绕高铁车厢样品，并进行了展出。
这个高铁车厢样品的重量比传统高铁车厢要低得多，是非常重要的一个特点。
在同样的速度和环境下，车厢的重量越重，消耗的燃料就越多。
一辆高铁的燃料或许不算什么，可是全球一半以上的高铁都以这样的速率消耗燃料，就实在吃不消了。
因此，竹缠绕车厢的重量降低了许多，需要达到相同速度所消耗的燃料就同样降低了很多。
根据目前已经公开的数据，竹缠绕车厢比传统车厢轻了至少五分之一，消耗的材料减少了将近四分之一。
另外，由于车厢材料使用的是竹子这种可再生资源，所以从加工材料这一早期环节开始，碳排放就已经大大降低了。
而加工完毕之后的竹子废料，也可能用于制作其他产品。
相比之下，以前车厢所使用的碳纤维材料不仅生产时会造成污染，生产后产生的工业废渣也没有其他作用，还要单独进行垃圾填埋处理。
每生产一千万吨竹缠绕复合材料，可以减少二氧化碳排放量大概三千万吨，还能节省四千五百多万吨粗钢。
这其中的取舍，想必所有人都明白该如何选择。
不仅如此，大规模使用竹子建造高铁，还能给中国农民带来收入上的提升。
竹子是一种可人工种植的材料，且成长周期并不长。
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