Застосування композиційних матеріалів у судноплавній галузі - Знання - Quanzhou Neweco High Polymer
В даний час зазвичай використовуються два типи корпусних матеріалів: металеві матеріали та неметалеві матеріали. До металевих матеріалів належать сталь, алюмінієві сплави, титанові сплави тощо. Неметалічні матеріали, такі як дерево та композитні матеріали.
Дерево є одним з найдавніших матеріалів корпусу. Він легкий і має хороші механічні властивості, але схильний до гниття, молі та вогню. Через свою структуру в даний час він не підходить для великих кораблів. Попит на легкий корабель та повторне використання сплавного матеріалу призводить до того, що алюмінієвий сплав отримує подальший розвиток у практичному використанні. Оскільки алюмінієвий сплав має низьку щільність як велику інтенсивність і не має магнетизму, високої провідності та теплопровідності для очікування властивості, алюмінієвий сплав у великих кількостях використовується для середніх та малих пасажирських кораблів, плавучих будинків, швидкісних катерів та високошвидкісних ракет. Човен, який чекає на кораблі, патрульний катер, захисний корабель (наприклад, надбудова часткового військового корабля).
Понад 50 років титан застосовується лише в галузі технічних матеріалів. Однак завдяки незрівнянним особливим властивостям його швидко застосовують у всіх сферах життя. Причина, по якій титановий сплав називають «морським металом», полягає в тому, що він має корозійну стійкість, довговічність, міцність, надійність, стійкість та різні спеціальні властивості, необхідні для морських матеріалів. Однак через високу ціну титанових сплавів він не може у великих масштабах замінити алюмінієві сплави та сталь і використовується лише у спеціальних морських конструкціях та деталях.
Композити У 1940-х роках ВМС США вперше застосували композити в суднобудуванні, відкривши нову главу в суднобудуванні. Світ розпочався з розробки різноманітних композиційних кораблів. Композитні матеріали все частіше використовуються на швидкісних катерах, яхтах, гоночних човнах та невеликих комерційних рибальських човнах, таких як траулери.
В останні роки вдосконалені композити та легкі будівельні технології стали ключовими технологіями зменшення маси тіла. Композиційні матеріали як нові функціональні конструкційні матеріали з низькою вагою, міцністю та високою жорсткістю, хорошою демпфуючою поведінкою, стійкістю до втоми, стійкістю до повзучості, стійкістю до хімічної корозії, хорошою зносостійкістю, низьким коефіцієнтом теплового розширення та проникністю рентгенівських променів є гарними передумовами Особливістю є те, що увага суднобудівної галузі, особливо в галузі виготовлення, високоякісна конструкція фюзеляжу має велику перевагу. Завдяки процесу не зварювання, не клепання загальна вага судна значно досягається, так що корабель може легко досягти більшої швидкості.
Основними композитними матеріалами, що використовуються у фюзеляжі, є вуглецеве волокно, арамідне волокно та склопластик. Існує п’ять типових конструкцій композитних корпусів: одинарна плита та ребра, будова сандвіч, структура твердої оболонки, форма хвилі та гібридна структура.
Починаючи з малих швидкісних катерів, використання композиційних матеріалів на кораблях пройшло приблизно три етапи. Перший ступінь, який в основному використовується у тральщиках та інших малих кораблях і має низькі вимоги до потужності, може бути сформований як єдине ціле. На другому етапі його частково застосовували на великих та середніх суднах, але концепція використання все ще обмежувалася традиційною конструкцією корпусу, а композиційні матеріали відігравали лише допоміжну роль у зниженні якості та поліпшенні корозійної стійкості деталей на кораблі. На третьому етапі, на початку будівництва корабля, різні складні ситуації, з якими стикається використання композиційного матеріалу в якості основного матеріалу корпусу для досягнення інших матеріалів, неможливо або можуть бути досягнуті лише з труднощами для досягнення ефекту. В даний час морські композити прорвали другий рівень і еволюціонували до третього рівня.