碳纖維及復合材料在工業(yè)上的應用已經(jīng)有了諸多的實例,而在海洋領域里的應用其實也并不少。除了之前介紹過的海洋發(fā)電的風機葉片,其實在船舶上也有不少,來看看近幾年比較新的3種應用吧。
 
碳纖維材料在船舶艦艇上的3個最新應用
 
    1、碳纖維增強超輕型船用泵
 
    日本浪速泵制造所日前開發(fā)了一款由碳纖維增強復合材料制成的超輕型船用泵,這款高耐用性的船用泵也是“世界上第一款碳纖維船用泵”,其將服務于川崎重工制造的水翼噴射船“SEVENISLANDSYUI”。
 
    浪速泵制造所采用最新開發(fā)的CFRP模式來代替“傳統(tǒng)”鋁泵。經(jīng)過反復大量的組件測試,證實其能夠適用于最苛刻的工作條件,耐壓性和耐用性均能達到設計要求。浪速泵與川崎重工以及船舶運營商東海汽船進行了為期兩年的緊密合作,2020年6月30日該船舶正式交付使用。采用碳纖維的船用泵重量超輕,僅為用于海船的標準青銅鑄造泵重量的四分之一。相關測試及實際應用亦證明了CFRP泵的耐用性和可維護性遠遠優(yōu)于以往安裝在川崎JetFoil系列上的鋁制泵。
 
    2、全碳纖維水翼雙體船
 
    由碳纖維制成的332英尺未來派水翼雙體船——“NemesisOne”被認為是世界上第一個豪華水翼雙體船,在計算機控制的水翼上飛行時能夠突破50節(jié)的速度障礙。與被淘汰的賽車相反,全碳纖維的NemesisOne具有令人驚嘆的未來感和極為舒適的內(nèi)飾。
 
    該款游艇由VPLPDesign的專利“Oceanwings”翼帆驅動,比傳統(tǒng)的帆船游艇更像隱形戰(zhàn)斗機。機翼可自動調(diào)整迎角、外傾角和扭曲角,無需手動風帆修剪,可伸縮翼帆的效率是同等尺寸傳統(tǒng)帆的2.6倍。游艇由可伸縮的氫電推進器提供動力,不需要任何化學燃料。除了氫燃料外,高達8073ft2的太陽能電池板還將產(chǎn)生高達150kW的功率,因此,無論有沒有風,NemesisOne都是零排放船只。
 
    3、連續(xù)碳纖維增強熱塑性船用零部件
 
    國內(nèi)的碳纖維零部件廠商無錫智上新材料,在熱固性碳纖維零部件的基礎上最新推出了連續(xù)碳纖維增強熱塑性復合材料船用零部件,這些零部件有的是采用連續(xù)碳纖維增強熱塑性單向預浸帶制作而成,有的是采用碳纖維布增強熱塑性復合材料制作而成。以連續(xù)碳纖維或碳纖維布為增強體,選用PPS、PA6、PI、PEEK等高性能熱塑性樹脂作為基體材料,有效彌補了熱塑性樹脂基體的應用缺陷,在耐腐蝕、耐高溫、耐磨、良好蠕變性及輕量化效果等方面具有更高的應用價值。
 
    隨著熱塑性碳纖維復合材料研發(fā)的日漸深入,多種熱塑性碳纖維材料相繼問世,如CF/PPS、CF/PEEK等,在船舶領域,甚至高端醫(yī)療上,將會有更多的部件里出現(xiàn)碳纖維的身影,我們拭目以待。