舰船用复合材料应用现状及发展

发布日期：2022-08-15 15:00:51 点击：

复合材料具有比传统金属结构材料更高的强度/质量比，并且使用复合材料来构建重量更轻的船体和结构，在燃料消耗和速度提高方面具有更好的性能。此外，该复合材料还具有耐腐蚀、非磁性和良好塑性优点，因此自其诞生以来，在造船工业中发挥了重要作用。船舶应用研究一直是主要造船国关注的焦点。

舰船复合织物材料

本文简要介绍了船用复合材料,介绍了国内外船用复合材料的发展过程和应用现状,并对船用复合材料的发展趋势进行了分析和展望。

1、复合材料的定义

复合材料是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的物质组成的多相固体材料。虽然复合物的组分仍保持相对独立性，但复合物的性能远远优于两者，而不是简单的将组分的性能相加。通常复合材料中有一种连续相，称为基体，用于将增强材料粘结、固定和维持成一定的形状。另一相是分散相，称为增强相或增强体。增强材料不构成复合材料中的连续相，它在基体的支持下提供强度和刚度。分散相以独立的形式分布在整个连续相中，可以是增强纤维，也可以是颗粒状分散材料。

复合结构材料的分类管理方法存在很多，最基本的按照基体进行材料主要类型企业可以发展分为：聚合物基复合建筑材料，其基体为有机聚合物高分子；金属基复合纳米材料，其基体为金属，如铝基复合功能材料、铁基复合材料等；无机非金属基复合材料，其基体为陶瓷产品材料（也包括中国玻璃和水泥等）。

2、船用复合材料分类

目前，船舶复合材料，特别是船体结构复合材料，主要由聚合物基复合材料组成，按结构可分为层压板（纤维增强复合材料）和夹层结构复合材料。包括三种重要的化合物：增强材料、树脂(即基体)和芯材料。海洋复合材料可分为主承重结构、次承重结构和非承重结构。按其功能可分为结构、阻尼、声学（含吸声、隔声、传声）、隐身（含吸波、传波、反射、选频）、防护五大系列。

船用复合材料进行性能的优越性主要问题体现在：轻质高强，能有效方法提高船体的储备浮力；结构分析功能发展一体化，在满足社会结构可以承载的情况下系统性能可设计，通常需要具有声学、雷达、减振、防护、低磁等其他工作性能，一般的材料成型工艺过程同样是经济结构成型技术过程；耐腐蚀，可满足高盐、高湿、紫外等苛刻海洋生态环境保护要求；耐老化，可满足船舶的长寿命要求。从小型快艇开始，复合材料在船舶上的应用大概经历3个阶段。第一阶段，主要在扫雷艇等小型船舶上使用，性能方面要求低，可整体成型。第二阶段，在大、中型船舶上得到不同部分学生使用，但使用价值理念仍局限于我们传统的船体设计，复合材料在船上只是没有起到减轻生活质量、提高核心部件耐腐蚀能力等辅助治疗作用。第三阶段，船舶在设计之初充分利用考虑通过使用网络中所面临的多种因素复杂变化情况，使用复合材料作为主船体材料，实现对于其他相关材料信息无法真正实现或难以控制实现的功效。