復(fù)合材料船舶研究最新進(jìn)展情況及行業(yè)未來發(fā)展趨勢

廣東博皓公司

1.復(fù)合材料船舶研究最新進(jìn)展情況

日前，歐盟“地平線2020”計(jì)劃資助的“可持續(xù)與高效船舶先進(jìn)材料解決方案實(shí)現(xiàn)與示范”（Realisation and Demonstration of Advanced Material Solutions for Sustainable and Efficient Ships, RAMSSES）項(xiàng)目達(dá)到關(guān)鍵里程碑，成功制造出全尺寸復(fù)合材料船舶的船體分段，并且具備6米高復(fù)合材料灌注厚壁層壓板制造能力。未來將進(jìn)行船體分段測試，預(yù)計(jì)復(fù)合材料船體較鋼制船體減重40%，顯著降低燃料消耗與碳排放。

RAMSSES項(xiàng)目旨在通過復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的放大以制造85米長復(fù)合材料船舶，驗(yàn)證船舶復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝，重點(diǎn)關(guān)注防火、抗沖擊、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵性能指標(biāo)，最終驗(yàn)證大型復(fù)合材料船舶作為可持續(xù)運(yùn)輸解決方案的可行性。項(xiàng)目參與者包括達(dá)門斯海爾德海軍造船廠、達(dá)門霍林赫姆船廠、Airborne UK、贏創(chuàng)、法國船級(jí)社等機(jī)構(gòu)。除了驗(yàn)證復(fù)合材料船舶結(jié)構(gòu)解決方案，項(xiàng)目還將驗(yàn)證創(chuàng)新輕量化部件/模塊、海事裝備、高性能鋼承載結(jié)構(gòu)的船舶的應(yīng)用。（來源：材料開發(fā)與應(yīng)用）

2.復(fù)合材料船舶行業(yè)未來發(fā)展趨勢

具體來說，船舶用復(fù)合材料主要是玻璃纖維、碳纖維等纖維及其纖維制品增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料。復(fù)合材料以其獨(dú)特的高性能，在國外很受造船界的重視，經(jīng)過多年的開發(fā)應(yīng)用，已成為一種重要的船用材料。

而更為先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料，重量更輕（密度為剛才的1/5），強(qiáng)度更高，剛度的設(shè)計(jì)范圍更大，碳纖維復(fù)合材料一方面應(yīng)用在海軍艦艇上；另一方面則主要應(yīng)用于螺旋槳、推進(jìn)器和推進(jìn)軸系上，可以有效減輕船體的振動(dòng)和噪聲，通過船體重量的減輕，加快航行速度。

從小型快艇開始，復(fù)合材料在船舶上的應(yīng)用大概經(jīng)歷三個(gè)階段。第一階段，主要在掃雷艇等小型船舶上使用，性能要求低，可整體成型。第二階段，在大、中型船舶上得到部分使用，但使用理念仍局限于傳統(tǒng)的船體設(shè)計(jì)，復(fù)合材料在船上只是起到減輕質(zhì)量、提高部件耐腐蝕能力等輔助作用。第三階段，船舶在設(shè)計(jì)之初充分考慮使用中所面臨的多種復(fù)雜情況，使用復(fù)合材料作為主船體材料，實(shí)現(xiàn)其他材料無法實(shí)現(xiàn)或難以實(shí)現(xiàn)的功效。目前，船用復(fù)合材料已經(jīng)突破了第二階段，向第三階段發(fā)展。

未來，隨著高性能纖維與基體迅速發(fā)展，復(fù)合材料船艇將功能更好、造價(jià)更低。小型船艇仍是整個(gè)船用復(fù)合材料需求增長的主要推動(dòng)力。但隨著復(fù)合材料設(shè)計(jì)、制備成本的降低，以及力學(xué)性能提高，復(fù)合材料更多的在大型艦船，如獵雷艇和輕型護(hù)衛(wèi)艦上得到應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，復(fù)合材料船舶的長度呈穩(wěn)定的增加趨勢，現(xiàn)在已有80~90 m 長的全復(fù)合材料海軍艦船。去年，歐盟也已經(jīng)開展一項(xiàng)研究計(jì)劃，旨在探索在大型船舶的建造中使用玻璃鋼復(fù)合材料來取代鋼材。

隨著成本的降低以及技術(shù)的發(fā)展，高性能碳纖維也在不斷拓展空間。近幾年國外的新型艦艇中就大量使用到了碳纖維復(fù)合材料，比如美國的短劍號(hào)隱身快艇，是美國使用碳纖維合成材料一次成型制造的最大船體。隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，CFRP在海軍艦艇上的應(yīng)用必將日益成熟，并將慢慢地應(yīng)用于其他船舶。（來源：搜狐網(wǎng)）

－－－－－－－－－－－－－