碳纤维复合材料在船舶市场的应用

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碳纤维复合材料的特点和应用

碳纤维复合材料的特点和应用

碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites)是一种由碳纤维和树脂(通常是环氧树脂)混合制成的高性能复合材料。

它具有许多独特的特点和广泛的应用领域:特点:高强度和轻质:碳纤维本身具有极高的强度和刚度,与其质量相比,它比许多金属更轻。

这使得碳纤维复合材料非常适合在需要高强度和轻质的应用中使用。

卓越的刚性:碳纤维复合材料具有卓越的刚性,可以在高强度负载下保持形状和结构稳定性。

抗腐蚀性:碳纤维不会腐蚀,这使得碳纤维复合材料在恶劣环境下具有耐久性。

设计自由度:制造碳纤维复合材料的过程可以根据设计要求进行定制,具有很高的灵活性,可用于各种形状和尺寸的零部件。

疲劳寿命:碳纤维复合材料通常具有良好的疲劳寿命,能够在循环负载下长时间保持性能。

电导率:碳纤维是导电的,这在一些应用中可以派上用场。

应用:航空航天领域:碳纤维复合材料广泛用于飞机和宇宙飞船的结构部件,以减轻飞机的重量,提高燃料效率,并增加飞行性能。

汽车工业:碳纤维复合材料在汽车制造中用于减轻汽车的重量,提高燃油效率和电池电动汽车的续航里程。

体育用品:用于制造高性能的自行车框架、高尔夫球杆、网球拍、滑雪板和其他体育用品,以提高强度和性能。

建筑业:在建筑结构中使用碳纤维复合材料以增强强度和耐久性,例如在桥梁、地震防护装置和建筑材料中。

能源行业:用于制造风力涡轮机叶片和油井钻具,以提高强度和耐久性。

医疗领域:用于制造医疗设备和假体,如人工心脏瓣膜、骨科植入物等。

体育和休闲:用于制造高性能自行车、高尔夫球杆、滑雪板、网球拍等体育器材。

船舶制造:在船体和船载设备中使用碳纤维复合材料,以降低船只重量并提高性能。

总之,碳纤维复合材料的高强度、轻质、刚性和耐久性使其成为多个领域的理想选择,尤其是需要高性能、低重量和高强度的应用。

在未来,随着技术的不断进步,碳纤维复合材料的应用领域还将不断扩大。

碳纤维复合材料在船舶上的应用

碳纤维复合材料在船舶上的应用

碳纤维复合材料是一种由碳纤维与树脂等材料混合制成的轻型、高强度的复合材料。

它具有重量轻、耐腐蚀、耐疲劳、抗拉伸等一系列优点,因而在船舶制造领域得到了广泛应用。

本文将从碳纤维复合材料在船舶上的应用领域、优势和挑战等方面展开论述。

一、碳纤维复合材料在船舶制造中的应用领域1. 船体结构:碳纤维复合材料具有优异的强度和刚性,可以用于船体的结构件制造,如船体外壳、船体内部隔板等。

2. 船舶附件:碳纤维复合材料还可以用于船舶的附件制造,如船舶的桅杆、舷梯、天线支架等。

3. 船用设备:在船用设备方面,碳纤维复合材料也有广泛的应用,如船用通风系统、船用管道等。

二、碳纤维复合材料在船舶制造中的优势1. 重量轻:相比传统的金属材料,碳纤维复合材料具有更轻的重量,可以减轻船舶的自重,提高船舶的载货能力。

2. 耐腐蚀:碳纤维复合材料具有良好的耐腐蚀性能,可以有效防止船舶受海水等腐蚀介质的侵蚀,延长船舶运用寿命。

3. 高强度:碳纤维复合材料具有优异的强度和刚性,可以有效提高船体的整体强度,增加船舶的安全性。

4. 易塑性:碳纤维复合材料可以根据需要进行模具成型,制造出复杂的船舶结构件,提高船舶的整体设计灵活性。

5. 良好的阻燃性能:碳纤维复合材料能够满足船舶在火灾条件下的阻燃要求,提高船舶的安全性。

三、碳纤维复合材料在船舶制造中的挑战1. 成本高: 相比传统的金属材料,碳纤维复合材料的制造成本较高,导致船舶的造价增加。

2. 技术要求高: 碳纤维复合材料的制造和加工需要高精度的技术和设备支持,对船舶制造厂商的技术水平有较高要求。

3. 维修难度大: 碳纤维复合材料一旦受到损坏,修复和维护的难度较大,需要专业技术和设备支持。

四、总结碳纤维复合材料作为一种新型的船舶结构材料,具有重量轻、耐腐蚀、高强度等优点,可以在船舶制造领域发挥重要作用。

然而,它也面临着成本高、技术要求高、维修难度大等挑战,需要船舶制造领域的相关企业和科研机构共同努力,克服这些困难,推动碳纤维复合材料在船舶制造中的广泛应用。

新型材料在船舶建造中的应用

新型材料在船舶建造中的应用

新型材料在船舶建造中的应用
随着时代的发展和科技的日益进步,新型材料在船舶建造中的应用越来越广泛。

新型材料的应用可以提高船舶的性能和使用寿命,降低维护成本。

下面列举一些新型材料在船舶建造中的应用:
1. 轻质复合材料:轻质复合材料在船舶建造中普遍应用,可以降低船体重量、提高跑速、减少能源消耗、增加船舶载重量。

2. 钛合金:钛合金是一种高强度、轻质且耐腐蚀的材料,可以应用于建造快艇或深潜潜艇等需要高强度材料的船只。

3. 碳纤维:碳纤维是一种高强度、轻质、加工性良好且耐腐蚀的材料,可以用于建造帆船、赛艇等需要高性能材料的船只。

4. 超高分子量聚乙烯:超高分子量聚乙烯是一种高强度、耐磨损的材料,可以应用于制造缆绳、锚链等需要高强度材料的部件。

5. 轻质金属合金:轻质金属合金在船舶建造中应用广泛,可以用于建造小型船舶和快艇。

和传统金属相比,轻质金属合金具有更好的耐腐蚀性和更高的强度。

总之,新型材料在船舶建造中的应用已经成为一个全球性的趋势,不断推动着船舶建造行业的发展。

国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要

国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要

国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要碳纤维复合材料是一种具有很高强度和轻质化特性的新型材料。

它由碳纤维和树脂等基质材料组成,具有优异的力学性能和低密度,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。

本文将对国内外碳纤维复合材料的现状以及研究开发方向进行概述。

首先,国内外碳纤维复合材料的现状可以概括为以下几个方面。

一是碳纤维复合材料在航空航天领域的应用。

由于碳纤维复合材料具有高强度、低密度和热稳定性等特点,被广泛应用于航空航天领域,如飞机机体、发动机和燃气涡轮等部件。

二是碳纤维复合材料在汽车领域的应用。

汽车制造商越来越倾向于采用碳纤维复合材料制作汽车车身和结构件,以提高汽车的燃油效率和减轻车重,提高车辆的性能。

三是碳纤维复合材料在体育器材领域的应用。

碳纤维复合材料制作的高级运动器材,如高尔夫球杆、网球拍和自行车等,具有很高的刚性和强度,能够提高运动员的表现水平。

四是碳纤维复合材料在船舶领域的应用。

船舶结构件的重量和强度对于船舶的性能至关重要。

碳纤维复合材料具有高强度和轻质化特性,因此被广泛应用于船舶制造,可以提高船舶的性能和节能减排。

接下来,本文将重点讨论国内外碳纤维复合材料的研究开发方向。

一是开发新型碳纤维原料。

目前,市场上主要使用的碳纤维原料是聚丙烯腈纤维。

研究人员正在开发新型纤维原料,如石墨烯、纳米碳纤维等,以提高碳纤维的力学性能和热稳定性。

二是改善碳纤维与基质材料的界面粘结性能。

碳纤维与树脂等基质材料的界面粘结性能对复合材料的力学性能和耐久性影响很大。

研究人员正在探索提高界面粘结性能的方法,如表面改性和介入增韧等。

三是提高碳纤维复合材料的制备工艺。

制备工艺是影响碳纤维复合材料质量的关键因素之一、研究人员正在开发新的制备工艺,如预浸法、纺丝法和层合法等,以提高复合材料的力学性能和制造效率。

四是研究碳纤维复合材料的寿命与损伤机理。

碳纤维复合材料容易受到外界环境和应力加载的影响,会出现疲劳和损伤现象。

2024年船舶复合材料市场前景分析

2024年船舶复合材料市场前景分析

2024年船舶复合材料市场前景分析摘要本文对船舶复合材料市场的发展进行了分析和展望。

首先,介绍了船舶复合材料的定义和种类。

随后,分析了船舶复合材料市场的现状和趋势。

在此基础上,探讨了船舶复合材料市场的前景,并提出了相应的建议。

1. 船舶复合材料的定义与种类船舶复合材料是由两种或多种不同的材料组成的复合材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。

根据其成分和结构,船舶复合材料可分为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝复合材料等。

2. 船舶复合材料市场的现状与趋势目前,船舶复合材料市场正呈现出良好的发展势头。

随着世界经济的快速发展和国际贸易的增长,船舶复合材料需求不断增加。

同时,船舶行业对于节能环保、轻量化的要求也促进了船舶复合材料的广泛应用。

预计未来几年,船舶复合材料市场将保持稳定增长,市场规模迅速扩大。

3. 船舶复合材料市场前景船舶复合材料市场前景广阔,具有以下几个方面的发展趋势:3.1 技术创新驱动市场增长随着科技的进步,船舶复合材料的生产工艺和质量不断提升。

新材料、新工艺的应用使船舶复合材料在强度、耐久性和船舶性能上有了更大的突破。

技术创新将进一步推动船舶复合材料市场的发展。

3.2 节能环保需求促进市场需求船舶行业对节能环保的要求日益增强,船舶复合材料的轻量化和耐腐蚀特性使其成为满足需求的理想选择。

未来,随着环保政策的推进,船舶复合材料市场需求将进一步提升。

3.3 新兴市场潜力巨大发展中国家船舶产业快速崛起,成为船舶复合材料市场的重要推动力量。

这些新兴市场对船舶复合材料的需求量大,市场潜力巨大。

加强与新兴市场的合作,将有助于拓展船舶复合材料市场的规模和影响力。

4. 建议与展望针对船舶复合材料市场的前景,建议如下:4.1 加强技术研发和创新能力投入更多资源用于船舶复合材料的技术研发和创新,不断提高产品的质量和性能,以满足市场需求。

4.2 加强与新兴市场的合作积极拓展与新兴市场的合作渠道,提升市场份额。

碳纤维复合材料的力学性能与应用分析

碳纤维复合材料的力学性能与应用分析

碳纤维复合材料的力学性能与应用分析第一章:引言碳纤维复合材料是一种具有优异力学性能的高强度材料。

它由碳纤维和树脂基体组成,具有密度低、刚度高、强度高、耐疲劳性好等优点。

因此,碳纤维复合材料在航空、航天、汽车、船舶等领域有着广泛的应用前景。

本文将对碳纤维复合材料的力学性能及其应用进行分析和探讨,以期帮助人们更好地了解该材料。

第二章:碳纤维复合材料的力学性能2.1 碳纤维的力学性能碳纤维是碳纤维复合材料的主要组成部分,它具有很高的强度和刚度,也叫做纤维增强材料。

碳纤维的强度取决于其直径和生长方向,通常其直径小于10微米。

随着直径的减小,碳纤维的强度和刚度会增加。

碳纤维还具有很好的耐疲劳性能和耐腐蚀性能。

2.2 树脂基体的力学性能树脂基体是碳纤维复合材料的另一部分,它可以密封和固定碳纤维,还可以起到传递均匀载荷的作用。

树脂基体通常是环氧树脂或聚酰亚胺树脂。

环氧树脂具有优良的成型性能和加工性能,而聚酰亚胺树脂具有很好的耐高温性能和耐热冲击性能。

2.3 碳纤维复合材料的力学性能碳纤维复合材料的力学性能取决于碳纤维和树脂基体的性质和结构。

它的强度和刚度随纤维体积分数和方向变化而变化,而断裂韧性则取决于树脂基体的性质和结构。

碳纤维复合材料的强度和刚度往往比金属材料高,但断裂韧性较差。

第三章:碳纤维复合材料的应用3.1 航空领域碳纤维复合材料在航空领域的应用非常广泛。

它们常用于制造飞机机身、翼面和垂直尾翼等部件。

与传统金属材料相比,碳纤维复合材料具有重量轻、寿命长、耐疲劳性强等优点。

同时,碳纤维复合材料也可以降低飞机的燃油消耗和环境污染。

3.2 汽车领域汽车制造商也开始广泛地采用碳纤维复合材料。

碳纤维复合材料的轻量化特性可以降低汽车的油耗和排放量,同时还可以提高汽车的性能和安全性。

如日本的丰田公司在其旗下的超级跑车“雷克萨斯LFA”中采用了大量碳纤维复合材料。

3.3 船舶领域碳纤维复合材料在船舶领域的应用也在不断增加。

船舶技术进展掌握船舶行业的最新技术和创新

船舶技术进展掌握船舶行业的最新技术和创新

船舶技术进展掌握船舶行业的最新技术和创新在船舶技术进展的时代,掌握航海行业中的最新技术和创新成为了每个从业者的重要任务。

随着科技的不断进步,船舶技术领域也在不断演变和创新。

本文将介绍一些船舶技术的最新进展,以帮助读者了解和掌握现代航海技术的最新动态。

一、智能船舶技术的发展随着人工智能和物联网技术的蓬勃发展,智能船舶技术已经成为航海行业的一大趋势。

智能船舶技术利用传感器、无线通信和大数据分析等先进技术,实现对船舶状态、运输轨迹、设备状况等数据的实时监测和控制,极大地提高了船舶的自动化水平和运输效率。

例如,智能船舶的自动导航系统可以利用卫星导航系统和雷达测距技术,实现自动控制船只行驶方向和速度,大大降低了航行风险和人为操作的误差。

智能仓储管理系统可以通过传感器监测货物的温度、湿度和振动等参数,实时掌握货物的存储状态,提高货物运输的安全性和品质。

除此之外,智能船舶还可以运用无人机技术进行巡航监测和救援行动。

无人机可以携带高清摄像头和红外探测器等设备,对海上的船只和环境进行实时监测,及时发现和应对潜在的风险。

这些智能船舶技术的发展,使得船舶的运输效率和安全性得到了极大的提升。

二、新能源在船舶技术中的应用随着全球对环境保护意识的提升,新能源在船舶技术中也得到了广泛应用。

传统的船舶动力系统主要依靠燃油进行驱动,但是燃油的燃烧会产生大量的碳排放,对环境造成严重污染。

因此,研发和应用新能源技术成为了航海行业的一项重要课题。

太阳能作为一种清洁能源,已经在某些类型的船舶上得到了广泛应用。

通过安装太阳能光伏板,船舶可以利用太阳能发电,供给船上的电力系统使用,降低了对传统燃油的依赖。

此外,一些船舶还利用太阳能发电来供应部分船用设备的能源需求,如灯光、通讯设备等。

这些新能源技术的应用,既可以降低船舶的能源消耗,又可以减少碳排放,实现绿色航运。

另外,氢能作为一种高效、清洁的能源形式,也正在逐渐应用于船舶技术中。

氢燃料电池系统可以将氢气与氧气反应产生电能,驱动船舶的动力系统。

新型材料在船舶领域中的应用研究

新型材料在船舶领域中的应用研究

新型材料在船舶领域中的应用研究随着科技的不断发展,新型材料在船舶领域中的应用也越来越多。

这些新型材料不仅有着更好的性能和高强度,还能够有效地提高船舶的安全性能。

因此,本文将就新型材料在船舶领域中的应用研究展开探讨。

1、碳纤维材料的应用研究碳纤维材料一直被广泛应用于各种领域,如航空、汽车和体育器材等。

在船舶领域中,碳纤维材料也被广泛应用于建造轻量化船舶上。

这种材料具有高强度和良好的耐腐蚀性能,能够有效地减轻船舶的重量,并提高船体的强度和耐久性。

对于小型艇和高速船,碳纤维材料应用较为广泛。

此外,在石油开采、渔业和海洋勘探等领域中,碳纤维材料也被广泛应用于建造船体和相关设备。

2、纳米材料在船舶涂料中的应用研究随着人们对船体维护保养的重视,对船舶涂料的性能要求也在不断提高。

传统的船舶涂料通常采用聚氨酯、环氧、丙烯酸和醇酸等材料制成。

而纳米材料作为一种新型材料,因其优异的物理和化学性质,正在被广泛应用于船舶涂料中。

首先,纳米材料可以提高涂料的附着力、硬度和耐磨性能,从而延长船舶涂料的使用寿命。

其次,纳米材料还可以增加涂料的防污性能,减少船舶在水中产生的摩擦阻力,提高航行效率。

此外,纳米材料还能够有效地抗紫外线辐射和海水腐蚀,提高船体的保护性能。

3、复合材料在船舶制造中的应用研究复合材料是一种由两种或两种以上的不同材料组成的材料。

由于其轻质、高强度、耐腐蚀等优点,复合材料已经成为船舶建造的一种主流材料。

目前,复合材料正在被广泛应用于大型船舶的建造中。

在大型船舶中,复合材料主要应用于船体、甲板、船舶舱壳和其他船舶部件的制造。

与传统的金属材料相比,复合材料更加轻盈而且具有更好的强度和韧性。

同时,复合材料的抗腐蚀性能也非常优异,可以有效地减少船舶的维护成本。

4、智能材料在船舶领域中的应用研究智能材料是一种具有自我感知和自我响应能力的新型材料。

随着技术的发展,智能材料正在被广泛应用于船舶领域。

智能材料可以实现自适应和自我修复,可以有效地提高船舶的安全性能和可靠性。

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碳纤维复合材料在船舶市场的应用
发表时间:2018-11-03T12:37:00.827Z 来源:《建筑模拟》2018年第22期作者:陈理钦[导读] 随着我国科学技术的飞速发展,碳纤维复合材料在海洋船舶中的应用非常广泛,这主要得益于它所特有的优异性能,尤其是在海水环境中所表现出来的优异性能。

陈理钦
青岛北海船舶重工有限责任公司山东青岛 266520
摘要:随着我国科学技术的飞速发展,碳纤维复合材料在海洋船舶中的应用非常广泛,这主要得益于它所特有的优异性能,尤其是在海水环境中所表现出来的优异性能。

采用复合材料设计制造船舶可以实现高航速、低排放、远续航、长寿命、优异舒适性的设计理念,已经成为现代造船的理想材料。

基于此,本文首先对碳纤维复合材料的性能进行了概述,详细探讨了碳纤维复合材料在船舶市场的应用现状,旨在促进船舶业的快速发展。

关键词:碳纤维复合材料;船舶市场;应用
碳纤维(Carbon fiber)是一种纤维状碳材料。

它具有强度比钢的还大、密度比铝的还小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、热膨胀系数小、导电性像金属、可吸收冲击能量等很多宝贵的电学、热学以及力学性能,是一种高科技的新型材料。

近年来,在船舶市场得到了广泛的应用。

1 碳纤维复合材料的性能
碳纤维复合材料因具有如下的优异性能而成为船艇工业不可缺少的重要材料。

1.1耐腐蚀
船艇长年航行在江河湖泊、大洋深海之中,日晒雨淋,水泡盐蚀,工作环境十分恶劣,因此要求建造船艇的材料耐水、耐盐雾、耐腐蚀、耐环境老化、抗水生物附生。

木材长期浸泡在水中会腐烂,钢铁经海水腐蚀要生锈,而复合材料只要配方设计合理,工艺优化,可耐酸、耐碱、耐海水浸蚀,水生物也难以附生,是船艇建造的理想材料。

用碳纤维复合材料制造的渔船不但降低自重,提高船速,节约能耗,而且因耐海水性好,大大提高了使用寿命,经济效益明显。

1.2优良的声、磁、电性能
碳纤维复合材料透波、透声性好,无磁性,介电性能优良,适宜作舰艇的功能结构材料。

船艇依靠声纳在海上定位、测距、发现目标,作为声纳设备保护装置的声纳导流罩,其材料要求透声波性好,声波的失真畸变小。

特性阻抗是表征透声性能的重要参数,材料的特性阻抗与海水越接近,越适宜作舰艇的声纳导流罩。

传统不锈钢声纳导流罩的特性阻抗大,已遭淘汰。

复合材料以其优良的透声性能而成为声纳导流罩的首选材料。

我国已普遍采用玻璃钢声纳导流罩。

目前国外先进国家已研制成最先进的超高分子量聚乙烯纤维复合材料声纳导流罩。

我国也已研制成功性能优良的碳纤维混杂复合材料声纳导流罩,在超高分子量聚乙烯纤维复合材料声纳导流罩方面也取得进展,以不断赶超国际先进水平。

碳纤维复合材料无磁性,是猎扫雷艇的上佳结构材料;碳纤维复合材料的透波性好,可作为船艇的雷达罩材料;碳纤维复合材料的导热系数低,隔热性好,适合制造救生艇、冷藏船和潜艇液氧罐的支承结构材料。

可见,碳纤维复合材料的独特性能使其成为船艇的优良功能性材料。

1.3优良的设计、施工性能
碳纤维复合材料具有材料的可设计性。

就纤维增强塑料而言,材料的可设计因素有纤维的种类和含量,纤维的长短,纤维铺设的方向,基体的种类等,通过精心设计,即使用相同的基体和纤维,也能设计出不同性能的材料和各向异性的材料。

因此,可根据船艇不同部位的结构要求,进行材料、铺层和结构的优化设计。

碳纤维复合材料的另一特点是材料和结构的一体性,在复合材料成型的过程中,同时形成了制品的结构。

用于制造船艇,可大大减少车、钳、刨等机械加工过程和装配过程,使船壳和构件的整体性好,无接缝或少接缝,无渗漏,提高了船艇的性能。

碳纤维复合材料还具有易成型、易修补的特点,适宜制造结构复杂的船型,可缩短建造周期,复合材料船艇的维护费用也低于钢船和木船。

碳纤维复合材料的上述性能是船用钢材和木材难以比拟的,这就使得复合材料在船艇工业中大有用武之地,成为当今其他材料难以替代的重要的造船材料。

但是碳纤维复合材料也有其缺点,如玻璃钢的弹性模量不足,复合材料的层间剪切强度低,手工成型较多等。

然而高性能增强纤维的发展可得到高强度、高模量的先进复合材料,三维编织技术的兴起和复合材料表界面科学的进步将不断地提高复合材料的界面性能。

片状模塑料(SMC)、树脂传递成型(RTM)等。

复合材料成型新工艺和机械化铺层技术的发展将使复合材料成型向着机械化和自动化的方向迈步前进。

可以预料,碳纤维复合材料在船艇工业中必将发挥越来越大的作用。

2 碳复合材料在船舶市场中的应用现状
以碳纤维(CFRP)、芳纶纤维增强材料(KFRP)等为代表的先进复合材料,近年来更是呈现飞速发展的趋势,并且已经被广泛用于高性能游艇的主承力构件和功能结构上。

先进复合材料(ACM)在游艇领域的应用包括:赛艇、帆船、双体船等高速艇。

在许多新建的游艇中,碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)、芳纶纤维增强材料(KFRP)等先进复合材料被广泛用来制造船体、龙骨、甲板、横架、钻机、舱壁、纵桁、风帆桅杆和船舵等。

如,世界最大的私人帆船“马耳他猎鹰”号,2006年由KPCB创始人珀金斯斥资1.5亿美元购买。

利用风帆转向的设计而赢得了众多的创新设计奖项。

每根桅杆高58.5米,重 25 吨,均由碳纤维制成。

由约翰-沙特尔沃思游艇设计公司设计,并由珠海佳航游艇公司制造,2013年10月10日在中国下水的“阿达斯特拉”号,被香港航运巨头亿万富翁安托·马登斥资1500万美元购买。

这艘游艇采用三体式结构,主船体修长,为了在高速航行时减轻重量和减少阻力,让这艘船航行起来的速度更快,该艇船体采用大量凯夫拉(Kevlar)纤维、蜂窝状碳纤维以及聚氨酯泡沫夹芯等复合材料以减轻重量。

目前,先进复合材料(ACM)在游艇中的应用比例越来越大,有的已接近100%。

例如,由上海联亚游艇投资管理有限公司、中科院上海高等研究院和汕头扬帆海天游艇制造有限公司共同研发打造的“中科·联亚”号游艇,是中国第一艘全碳纤维游艇。

其艇身几乎全部使用了100%碳纤维复合材料,比传统的游艇减轻 30%,航速增加20%,节省燃料20%以上,而且强度更高。

同时,在实弹测试中,“中科·联亚”号的碳纤维复合艇体材料挡住了步枪子弹的射击,可见其防弹功能毋庸置疑。

2014年7月,由Palmer Johnson发布的PJ265超级运动游艇全长48米,是目前世界上最大的全部采用碳纤维复合材料制造的超级运动游艇。

该艇不但造型炫酷时尚,还拥有宽敞的内部空间,兼顾舒适性和美观。

配备的 MTU 2000发动机驱动穿浪型全排船体,能够轻松达到32节航速,而且相比同尺度其他游艇可节省一半的燃油。

3 碳纤维复合材料船艇的发展趋势
展望未来,碳纤维复合材料船艇材料将向高性能化、工艺机械化的方向发展。

复合材料基体树脂的高性能化:用间苯型聚酯取代邻苯型聚酯,关键部位采用乙烯基树脂。

对于有特殊要求的构件,则采用多官能团环氧树脂,烯丙基树脂、聚酰亚胺树脂等耐高温、低介电损耗、防辐射、透波性能好的树脂。

增强纤维的高性能化:将在船艇中采用更多的碳纤维、凯芙拉纤维、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及混杂纤维,以进一步提高材料的强度和模量,减轻构件的质量,提高船舰航速。

碳纤维复合材料船艇制造工艺机械化:浸渍、辊平、铺层等工艺的机械化不仅使产品质量获得进一步提高,而且大大缩短生产周期。

可以预见,随着碳纤维复合材料科学的发展和制造工艺的改进,复合材料船艇将得到愈益蓬勃地发展。

3 结束语
综上所述,碳纤维复合材料代替金属有很多好处,现阶段在海洋船舶中的应用之中还只是触碰到复合材料应用的表面。

随着时间的推移,在科技发展、工艺提升、严格测试的技术引领之下,其应用技术必然向着深度和广度不断发展。

参考文献:
[1]张国腾等.复合材料轻量化技术在舰船制造领域的应用[J].纤维复合材料,2010,(1):31-35.[2]唐红艳等.复合材料在海军舰艇上的国外应用现状及进展[J].船舶,2016,(2):6-11.。

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