技术资料
船用复合材料发展
快速接头标准 2014-04-21
船用复合材料 |
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复合材料的商业应用已经有50 年的历史。在商业化的初始阶段， 它们只是用在航空航天和国防等高端应用中。随着技术的进步越来越多，复合材料开始在不同的终端用户行业得到商业化应用，例如体育用品、民用航空、汽车、船舶、土木工程和建筑。截至目前，复合材料的成本（包括原材料和制造方面）较往年已有大幅下降，这使得它们得以大规模应用于所有的行业。
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复合材料是纤维和树脂材料按照一定比例混合而成的。而树脂基体决定了复合材料的最终形状，纤维作为增强材料，则用于强化复合材料部件。树脂和纤维的比例随着一级供应商或原始设备制造商（OEM）所要求的部件强度和刚度的不同而变化。 与树脂基体相比，主承力结构需要更高比例的纤维，而二级结构只需要在树脂基体中加入四分之一的纤维。这一点适用于所有行业，树脂和纤维的比例取决于制造的方法。 船用复合材料 尽管复合材料有许多缺点，但许多造船厂和一级供应商仍坚信，海上游艇将会采用更多的复合材料。如碳纤维增强塑料（CFRP），但小型船艇将成为整个船用复合材料需求增长的主要推动力。例如，在许多新的游艇和双体船中，先进复合材料，例如碳纤维/ 环氧树脂和聚氨酯泡沫，被用来制造船体、龙骨、甲板、横架、钻机、舱壁、纵桁和桅杆，但这些超级游艇或双体船只占船艇总需求的一小部分。 生产制造过程中利用了科技的生产技术使得复合材料部件的成本实现了整体大幅度降低，也达到了更高的生产量。现在开模成型技术正逐渐向闭模成型工艺转变，例如从利用较多手工劳动、消耗较多时间的手糊、喷射等开模工艺转向一系列闭模成型技术，如树脂传递成型（RTM）、真空辅助RTM 成型（VARTM）、轻型真空树脂灌注成型（RTM Light）、真空树脂浸渍成型（VIP）、闭腔真空袋成型（CCBM）、Seemann 复合材料树脂浸渍成型工艺（SCRIMP）。这些闭模成型工艺具有更大的灵活性，可以生产出各种尺寸和复杂程度的零件；能够以更快的速率进行生产（得益于自动化和更少的手工劳动）；还可以得到较高的部件质量，因为孔隙含量降到了最低的程度。 整个游艇的需求包括机动船（舷内、舷外和船尾驱动）、喷气船、私人船艇和帆船（游艇）。2011 年，美国单个国家的销量占到了全球新船需求的50% 以上。欧洲占到了总需求的30% 多，世界其他地区（包括加拿大、亚洲、澳大利亚和新西兰）占有了剩下的不到20%。由此可见，船用复合材料在未来的市场相当的大。 然而受到全球经济放缓影响了全球许多行业，船艇产业也不例外。例如，2009 年， 全球游艇的需求下降了23%，2010 年又进一步下降了9.5%。因此，船用复合材料需要考虑自身的发展定位，不能一味的服务于船艇行业，应该扩大自己的应用范畴。 |