Zalety zastosowania materiałów kompozytowych z włókna węglowego w statkach i elementach ciśnieniowych pod wodą
W przeszłości materiały kompozytowe z włókna węglowego były wykorzystywane głównie w przemyśle lotniczym. W ostatnich latach ten zaawansowany materiał kompozytowy był również stopniowo doceniany przez przemysł produkcji statków i sprzętu podwodnego. W artykule przedstawiono zalety aplikacyjne materiałów kompozytowych z włókna węglowego w kadłubach statków i elementach ciśnieniowych pod wodą.
Zalety zastosowania materiałów kompozytowych z włókna węglowego na kadłubie:
W porównaniu z tradycyjnymi materiałami do budowy statków, materiały kompozytowe z włókna węglowego mają wyjątkowe zalety w zakresie wydajności. Po pierwsze, kompozyty z włókna węglowego mają dobre właściwości mechaniczne. Wykorzystanie go do produkcji kadłuba sprzyja zmniejszeniu masy, a tym samym zmniejszeniu zużycia paliwa. Zgodnie z założeniem projektowania i dostosowywania na dużą skalę, kadłub jest stosunkowo szybki w budowie, a koszty budowy i konserwacji są znacznie niższe niż w przypadku materiałów kadłuba stalowego. Szczególnie ważne jest, aby powierzchnia międzyfazowa utworzona z włókna węglowego i matrycy żywicznej skutecznie zapobiegała propagacji pęknięć i miała dobrą odporność na zmęczenie. Ponadto obojętność chemiczna powierzchni włókna węglowego odzwierciedla odporność na korozję, co może skutecznie zmniejszyć zagrożenia, takie jak wzrost w wodzie.
Materiały kompozytowe z włókna węglowego mają dobrą przepuszczalność fal i dźwięku oraz są niemagnetyczne. Istniejące okręty wojenne stealth są wykonane z materiałów kompozytowych z włókna węglowego. Nadbudówka statku wykonana jest z materiałów kompozytowych z włókna węglowego. Przy jednoczesnym zmniejszeniu masy kadłuba, warstwa wyboru częstotliwości z funkcją filtrowania może być osadzona w warstwie pośredniej, aby transmitować i odbierać fale elektromagnetyczne o określonej częstotliwości, chroniąc w ten sposób radar wroga. fale elektromagnetyczne.
Oprócz pokładu kadłuba i nadbudówki, materiały kompozytowe z włókna węglowego mogą być również stosowane w innych aspektach statku. Zastosowany w śrubach i wałach napędowych układu napędowego statków rozpoznawczych i szybkich statków wycieczkowych, może znacznie zmniejszyć efekt drgań i hałas kadłuba. W przypadku zastosowania do sterów, specjalnych urządzeń mechanicznych i systemów rurociągów, ogólna wydajność znacznie przewyższa tradycyjne materiały metalowe.
Zalety aplikacyjne materiałów kompozytowych z włókna węglowego w elementach ciśnieniowych pod wodą:
Ze względu na swoje zalety niskiej gęstości, wysokiej wytrzymałości, wysokiego modułu, odporności na zmęczenie, odporności na korozję i dobrej projektowania, materiały kompozytowe z włókna węglowego są szeroko stosowane w elementach ciśnieniowych różnych łodzi podwodnych, szybowcach głębinowych i innych urządzeniach. .
W celu dalszego zaspokojenia potrzeb różnych celów, takich jak bezpieczeństwo wojskowe, eksploracja zasobów, eksploracja naukowa i rozwój komercyjny na polu morskim, głównym osiągnięciem stał się lekki sprzęt morski o wysokiej wydajności z długimi rejsami, dużymi prędkościami, a nawet dużymi głębokościami do nurkowania. tendencja. Części wykonane z materiałów kompozytowych z włókna węglowego mogą w pełni spełniać wymagania niskiej masy, wysokiej wytrzymałości, dobrej stabilności ciśnienia i stać się idealnym surowcem do zaawansowanego sprzętu morskiego.
