清洁革命:动车组专用清洗剂的研发突破与应用实践

 

在现代交通体系中,动车组以其高速、安全和环保的特点成为了大众出行的重要选择。然而,随着运营时间的积累,动车表面会逐渐积聚污垢。这些污垢不仅影响车辆外观,还可能干扰列车性能,甚至腐蚀材料。因此,系统分析污垢成分及其形成机理,并开发相应的清洗剂,对于保持动车组的性能和形象至关重要。

 

为了精确揭示污垢的成分与形成机制,华核新材工程师团队采用了先进的分析技术,包括扫描电镜与谱联用、拉曼光谱以及原子力显微镜等手段进行综合研究。扫描电镜(SEM)以其高分辨率的成像能力,直观展现污垢的微观形态,揭示其颗粒大小、形状及分布情况。而能谱联用技术对微区的元素组成进行分析,识别出垢样中的主要元素成分,为了解污垢来源提供线索。

 

“流痕 ”内部竖纹扫描电镜能谱分析 表面“流痕 及斑点拉曼光谱分析 “流痕 不同点位的拉曼光谱分析

 

拉曼光谱作为一种分子振动光谱技术,非破坏性地获取样品的化学成分信息。通过分析不同化学键或分子结构特有的拉曼位移,进一步确定污垢中的化合物种类,如有机污染物、无机盐类等。同时,原子力显微镜(AFM)的应用从纳米尺度上观察污垢与动车表面的相互作用力,评估污垢的粘附强度和清洗难度。

“流痕”处原子力显微镜分析

 

结合这些分析结果,团队人员深入探讨污垢的形成原因。例如,大气中的尘埃、工业排放的颗粒物、树叶腐烂产生的有机物质以及雨水中的矿物质都可能是污垢的来源。此外,动车在运行过程中遇到的各种环境条件,比如温度变化、湿度、紫外线等因素都会促使污垢的形成和累积。

 

基于对污垢成分及其形成机理的深入了解,研究人员开发出了专用于动车表面清洗的清洗剂。这种清洗剂不仅要高效去除污垢,还要确保对动车表面的材质无害并且环保。为此,清洗剂中通常包含有表面活性剂来降低水的表面张力,提高清洗液的润湿性和渗透性;缓蚀剂以保护金属材料不受腐蚀;以及必要的溶剂和软化剂来分解坚固的有机污渍。

 

开发过程中,团队进行了多次实地试验,优化了清洗剂配方和使用方法。针对不同的污垢类型和严重程度,制定了具体的应用指南。例如,对于轻微的尘土污染,可能只需较低浓度的清洗剂;而对于长期积累的顽固污垢,则可能需要较高浓度和较长的作用时间。

 

最终,这款动车清洗剂的开发,不仅有助于延长动车组的使用寿命,还能减少维护成本,同时对环保也有积极贡献。经过严格的实验验证和实地应用测试,清洗剂被证明具有优异的清洁效果和材料兼容性。

 

案 例 分 析

 

动车组黄斑清洗中的应用:

图1.  车头严重发黄 图2.  侧板发黄及水印现象严重

图3. 裙板严重发黄 图4. 裙板水印现象严重

图5. 车头清洗后黄斑大部分消失 图6. 侧墙裙板清洗后黄斑及水印大面积消失

图7.  侧墙裙板清洗后黄斑及水印大面积消失 图8.  侧墙裙板清洗前后黄斑及水印现象对比

 

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发布日期:2024-04-27
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