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Komposit-Wärmereflexionsbeschichtungen verbessern Sicherheit und Haltbarkeit von schotterlosen Bahngleisen
Eine neuartige Wärmereflexionsbeschichtung auf Basis von Titandioxid zeigt außergewöhnliche Wärmedämmung, UV-Beständigkeit und Haltbarkeit bei hohen Temperaturen und erhöht die Sicherheit und Lebensdauer schotterloser Bahngleise.
Die Alterungsleistung von Komposit-Wärmereflexionsbeschichtungen für schotterlose Bahngleise unter hohen Temperaturen und UV-Strahlung wurde experimentell und numerisch untersucht. Forscher Rui Su, Qian Su, Aibo Luo und Yanfei Pei führten Labortests und molekulardynamische Simulationen durch, um die Wärmereflexion, Haltbarkeit und Sicherheitsverbesserungen dieser Beschichtungen zu bewerten.
Die Komposit-Wärmereflexionsbeschichtung auf Basis von Titandioxid und Siliziumdioxid zeigte eine bemerkenswerte Wärmedämmleistung, wobei die Infrarotreflexion auch bei längerer UV-Bestrahlung stabil blieb. Labortests belegten eine minimale Verschlechterung der Haftfestigkeit – weniger als 1/144 MPa pro Stunde – sowie hydrophobe Eigenschaften, die eine Verschmutzung verhindern und die Oberflächenreinheit der Bahngleise erhalten.
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Verbesserte Haltbarkeit und Betriebssicherheit
Numerische Simulationen zeigten, dass steigende Umgebungstemperaturen die molekulare Bewegung beschleunigen, was die Haltbarkeit der Beschichtung verringern kann. Die Beschichtung erzielte bei einer Umgebungstemperatur von 45 °C optimale Leistung und bewahrte ihre strukturelle Integrität und thermische Effizienz. Unter extremen Hochtemperaturbedingungen verbesserten die Beschichtungen S3 und S4 die Sicherheit erheblich, indem sie die internen Temperaturunterschiede in Gleisplatten um 30–50 % reduzierten, die Verformung der Platten um über 60 % begrenzten und die Entlastungsrate der Radlasten um 35–40 % senkten.
Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von Komposit-Wärmereflexionsbeschichtungen, die langfristige Haltbarkeit und Sicherheit von Hochgeschwindigkeitsbahnsystemen auch unter anspruchsvollen Umweltbedingungen zu verbessern.
Quelle: Su, R., Su, Q., Luo, A., & Pei, Y., Experimental and numerical investigation on the aging performance of the composite heat-reflective coating for ballastless track under high temperature and radiation. Prog. Org. Coat. 2025, 109671.
