复合材料在海洋船舶中的应用_施军

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1、玻璃钢/复合材料增刊2012年复合材料在海洋船舶中的应用*施军，黄卓(深圳市海斯比船艇科技股份有限公司，深圳518067)摘要:复合材料以其优异的综合性能已经成为现代造船的理想材料。本文从国内外发展现状和应用与局限性进行了综合论述。随着技术进步，未来复合材料在海洋船舶中的应用必然向着深度和广度不断发展。关键词:复合材料;船舶;应用中图分类号:TB332文献标识码:A1前言制造高质量的船体结构方面有着巨大的优势。随着复合材料在海洋船舶中的应用

2、非常广泛，这主社会发展，无论是用于军事，还是救援、执法方面的船只，都对船速提出了新的要求，特别是在武装攻击要得益于它所特有的优异性能，尤其是在海水环境中，必须降低船艇的重量，以便在相同动力获得更高中所表现出来的优异性能。采用复合材料设计制造的有效载荷，并节约燃料、降低成本，在提高航速的海洋船舶可以实现高航速、低排放、远续航、长寿命、同时，也提高了船只的机动灵活性。近年来，先进复优异舒适性的设计理念，已经成为现代造船的理想合材料和轻量化结构技术已发展成为减轻船体重量材料。的关键技术。实践表明，复合材料舰船同钢制舰船2国内外发展现状重量上

3、，减轻近50%，可见复合材料非常适用于限上世纪40年代中，美国海军首次将复合材料用制重量、有速度要求的高性能船舶、赛艇等。其优质于船舶建造，从此掀开了船舶建造新的篇章，世界各性能还体现在，复合材料没有磁性，是建造扫雷艇、国相继开始研制各种复合材料船舶。复合材料在快猎雷艇最佳的结构功能材料。介电性和微波穿透性艇、游艇、赛艇以及诸如拖网渔船等小型商业渔船上好这一特征使得复合材料非常适用于军用舰艇。复的使用逐渐得到了普遍认可。由于成本原因早期复合材料具有耐腐蚀性，抗海生物附着，比传统材料更合材料在大型船舶上的应用主要是建造军事扫雷适合在海洋

4、环境中使用。复合材料能吸收高能量，舰。近年来，复合材料在较大船只上的使用不断增冲击韧性好，故船舶不易因碰撞、挤压而损坏。复合加，在船只的各个领域包括船壳、地板、墙壁板、甲板材料导热系数低、隔热性好，适合制造耐火救生船、和舱壁，以及管道系统、油箱、废水箱、声呐罩、管道、渔船和冷藏船等。使用复合材料能使船体表面达到泵、阀门、桅杆和上层建筑中应用越来越普遍。复合镜面光滑，并可具有各种色彩，特别适用于建造外形材料船舶自问世以来，其技术研究开发的业绩已经美观的游艇。复合材料可设计性好，能按船舶结构远远超过了金属船舶百年的发展历程，尤其是美英各部

5、件的不同要求，通过选材、铺层研究和结构选型日意等国迄今仍保持着强劲的发展势头。等来实现优化设计。使用复合材料建造船舶，船舶复合材料作为新型功能结构材料，具有重量轻、整体性好，船体无接缝和缝隙，可有效防止渗漏。复比强度和比刚度高、阻尼性能好、耐疲劳、耐蠕变性合材料成型简便，比金属、木质船省工，且批量生产能、耐化学腐蚀、耐磨性能好、热膨胀系数低、以及X性特别好，所以复合材料船舶降低造价的潜力很大。射线透过性好等特点，备受造船界的重视，尤其是在而且，复合材料船舶维修保养方便，维修费比其他材收稿日期:2012-07-25基金项目:高性能游艇的

6、设计、制备与评价一体化技术研究(2010B090400445)作者简介:施军(1963-)，男，博士，教授，高级工程师，主要从事复合材料船艇及海洋工程技术方面的研究。通讯作者:黄卓(1981-)，女，硕士，主要从事复合材料在海洋工程中的应用研究。269复合材料在海洋船舶中的应用料少得多，船舶的全寿命期经济性能优异。于建造了不少高速军用艇和巡逻艇，如TV171和美国是最早的复合材料舰船制造者，目前其复CG27型海岸巡逻艇。值得一提的是，瑞典在

7、1991合材料造船量稳居世界首位。1996年美国制造的年研制成世界第一艘复合材料隐形试验艇“Smyge”探海艇，是石墨纤维增强环氧树脂单壳结构，可下潜号，该艇集先进复合材料技术、夹层结构技术、隐身6096m的深度。美国建造大型复合材料舰船方面的技术及双体气垫技术于一体，实属舰船中的高科技能力在80年代后期开始批量化生产沿海猎雷舰的产品。MHC工程中得到了显示。2006年制造的代号M80燃油成本的增长趋势对于轻量设计的需求非常的“短剑”(Stiletto)是最新型高速隐形试验快艇，是急迫，促进了先进复合材料在船身、甲板和其他结构碳纤维一

8、次成型的最大船体，由于工艺无焊接、无铆中的应用，Kockums公司在其新型双体渡船中就采接，大幅度实现了船只的整体轻量化，使快艇能够轻用碳纤维复合材料作为主结构材料，并通过对材料［1］易获得较高航速。组合克服了碳纤维价格