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复合材料:材料中的“战斗机”,大海上的“不倒翁”
发布时间:2017-01-06   浏览次数:42

在奥运会和众多赛事中,赛艇是开展最早的运动项目之一。以1%秒为计时单位的赛艇比赛对船品技术含量要求严格。赛艇在水中前进,必须克服水的巨大阻力。而外形与材质则起到至关重要的作用。

 

上世纪40年代中,美国海军首次将复合材料用于船舶建造,从此掀开了船舶建造新的篇章。深受材料变革的影响,经过数百年的发展,赛艇的材质也由木质发展到后来的玻璃钢,再发展到今天的航空复合材料,这种复合材料制成的艇身,既轻便又坚固,是目前造艇科技的最高水平。

 

而游艇,区别于赛艇来说,它是一种水上娱乐用高级耐用消费品。它集航海、运动、娱乐、休闲等功能于一体,是如今世界仅次于私人飞机的高档行走游玩工具。当个性设计师遇到土豪船东,更会碰撞出形态各异的豪华游艇,比如最近出现在大众眼中的UFO游艇:

 

整个游艇分为水上、水下两个半球形船舱,中间插入圆盘形甲板作为分割,碟片状的漂浮板则作为甲板,甲板可以用于种植、晒太阳,甚至还能建成自行车道,完全取决于游艇的主人。游艇的核心部分分为3层:80平米主起居室,配备厨房、卫生间和储藏间;50平米的水下景观房;一个超大卧室,卧室顶层则为游艇的操控室。而值得一提的是,这款UFO采用的是当下流行是玻璃纤维复合结构。

 

随着科技的发展,船艇设计的性能不断提高,人们对游艇特别是快艇速度的要求也在不断提高。而具有刚性不足、比重量大等特点的传统金属、木材等结构已然不能满足现代游艇的发展要求。从国际上看,目前在小型船艇领域90%以上都为复合材料船艇,那么为何如今复合材料在船舶领域受用如此之高?

在目前看来,复合材料的确可以担任“材料中的战斗机”一职。与传统的钢质艇相比,复合材料艇体密度小,强度高,横摇周期大大缩短,在风浪中起浮性好,抗风能力强,因此被誉为“海上不倒翁”。

 

游艇对钢质材料的改进主要体现在夹层结构、增强材料及树脂系统。拿夹层结构来说,其夹芯减少了实心玻璃纤维艇体所具有的共振传声特性,使较薄的艇壳增加了硬度,并减轻了重量。径断面上的轻木夹芯可以和玻璃钢一起用于坚挺的甲板、舱顶等大面积平坦的地方。

 

还有一种用于夹层结构的夹芯材料就是聚氯乙烯泡沫塑料,它可以是薄片形的,也可以是被胶结起来的平纹织物,与径断面上的轻木夹芯相似。聚氯乙烯不透水,耐腐蚀性强,比轻木夹芯还轻。AIREX?和BALTEK?系列便分别是泡沫与轻木材料,AIREX?硬化泡沫可以在重量最小的情况下具备很高的机械性能,而BALTEK?芯材取自巴沙木,平均密度低且重量比高,将二者置于玻璃钢等结构中间,可以实现如今风头正劲的夹层结构。

 

如今市场需求日益增长,游艇产业日益发达,而游艇材料的变革已是大势所趋,产业需求的增长与材料的转变,为复合材料行业提供了极大的发展机遇和空间,以及更多的挑战和竞争,但我们必定迎头而上,把握机遇,自信竞争,须知山路曲折盘旋,却是依旧朝着顶峰延伸。


来源:复合材料体验馆
 关键词:复合材料
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