486.1km/h,相当于2010年最先进的波音飞机起飞的速度,这是我国京沪高铁跑出的最高时速,刷新了高铁试验运营的世界纪录。这一速度的实现却离不开一个关键技术,那就是铬锆铜合金接触线制备技术。在1月8日举行的2015年度国家科学技术奖励大会上,大连理工大学机械工程与材料能源学部李廷举教授主持完成的“高性能铜合金连铸凝固过程电磁调控技术及应用”获得国家技术发明二等奖。
世界高铁列车无一不是通过接触网取电,获得高速前进的动力。接触网,也就是悬挂在列车上方5米多距离的那些导线。这些导线看似普通,其实高铁系统对接触网导线性能有着极高要求,既要有高强度、高导性,还要有能够承载大电流、耐高温、抗氧化和耐腐蚀等性能。列车行驶时,受电弓将以每秒近百米的速度刷过接触网,受电过程哪怕瞬间中断,列车速度便立即下降。当列车时速接近300公里时,接触网导线更是决定列车能否持续高速运行的关键因素之一。只有接触网线路高度平顺,导电性能绝佳,列车才能够获得持续强大动力达到高时速。然而在金属材料学中,金属强度越高,导电性越差,反之亦然。因此寻找高强高导接触网导线,一直被业界视为高铁牵引供电核心技术。
“最早我国曾希望引进日本的一种新型导线,但是被日方婉拒。”李廷举教授介绍说:“我们经过1年多时间成功研发的具有高强高导性能的铬锆铜合金接触线,性能优于国际领先水平的日本PHC接触导线。”李教授的中国“导线”,不但解决了铬锆铜合金在非真空下连铸的世界难题,建成了世界第一条铬锆铜合金水平电磁连铸生产线,使我国拥有了制造时速大于350公里高铁接触线的技术及产业化能力。铬锆铜接触线的导电率比原来铜镁合金导电率提高了约18%IACS。金属凝固领域的权威日本京都大学安田秀之教授对此评价说:“开辟了合金凝固行为同步辐射研究领域新的思路和研究热点。”
到目前,李廷举教授团队研发的铬锆铜合金接触线已经应用于京沪、大西、武广、朔华重载等铁路。眼下他们正在致力于新一代铬锆铜合金的研制,他们希望能够助力中国高铁走向世界。
(《辽宁晚报》 2016/01/16)