軽量、耐食性、耐高温性、高強度を備えているため、近年では航空宇宙、海洋開発、船舶、船舶、高速鉄道車両など様々な分野で幅広く使用されており、多くの金属に取って代わられています。伝統的な素材。
現在、ガラス繊維と炭素繊維の複合材料は、海洋エネルギー開発、造船、海洋工学の修理の分野で大きな役割を果たしています。
船舶での応用
複合材料の船舶への最初の適用は 1960 年代半ばに始まり、哨戒砲艦の甲板室の製造に初めて使用されました。1970 年代には、鉱山狩猟船の上部構造にも複合材料が使用され始めました。1990 年代には、複合材料が船の完全密閉型マストとセンサー システム (AEM/S) に全面的に適用されました。従来の造船材料と比較して、複合材料は優れた機械的特性を持っています。船体の製造に使用すると軽量化、省エネルギー化が図れ、製造工程も比較的簡単であるという特徴があります。複合材料を船舶に適用すると、軽量化が達成されるだけでなく、レーダーや赤外線のステルス機能も向上します。
米国、英国、ロシア、スウェーデン、フランスなどの海軍は、船舶への複合材料の適用を非常に重視しており、それに対応する複合材料の先進技術開発計画を策定しています。
1.グラスファイバー
高強度ガラス繊維は、高い引張強度、高い弾性率、優れた耐衝撃性、優れた化学的安定性、優れた耐疲労性、および高温耐性の特性を備えています。深海鉱山の砲弾、防弾装甲、救命ボート、高圧容器、プロペラの製造に使用できます。アメリカ海軍は非常に早くから艦船の上部構造に複合材料を使用しており、複合材料上部構造を備えた艦艇の数も最多です。
アメリカ海軍の艦船の複合材上部構造は、もともと掃海艇に使用されていました。オールガラス鋼構造です。これは世界最大の全ガラス複合掃海艇です。靭性が高く、脆性破壊特性がありません。水中での爆発の衝撃にも耐える性能を持っています。素晴らしい演技。
2. カーボンファイバー
炭素繊維強化複合材マストの船舶への適用が徐々に明らかになってきています。スウェーデン海軍のコルベットは全体が複合材料で作られており、高性能なステルス性能を実現するとともに重量を30％削減している。「ヴィスビー」船全体の磁場は非常に低く、ほとんどのレーダーや高度なソナー システム（熱画像を含む）を回避することができ、ステルス効果を実現します。軽量化、レーダーと赤外線のデュアルステルスという特殊な機能を備えています。
炭素繊維複合材料は船舶の他の側面にも適用できます。たとえば、船体の振動効果や騒音を低減するための推進システムのプロペラや推進軸として使用でき、主に偵察船や高速巡航船で使用されています。機械や設備では、舵、一部の特殊な機械装置や配管システムなどに使用できます。また、高強度炭素繊維ロープは、海軍軍艦のケーブルやその他の軍事品目でも広く使用されています。
炭素繊維複合材料には、推進システムのプロペラや推進シャフトなど、船舶の他の用途もあります。これらは、船体の振動や騒音を低減するのが特徴で、主に偵察船や高速巡航船、特殊な機械装置や配管に使用されています。システムなど
民間ヨット
スーパーヨットのブリッグ、船体とデッキはカーボンファイバー/エポキシ樹脂で覆われており、船体の長さは60メートルですが、総重量はわずか210トンです。ポーランドで建造される炭素繊維双胴船は、ビニル エステル樹脂サンドイッチ複合材料、PVC フォーム、および炭素繊維複合材料を使用しています。マストブームはすべてカスタマイズされたカーボンファイバー複合材料です。船体の一部のみがガラス繊維強化プラスチックで作られています。重量はわずか45tですが、スピードがあります。高速、低燃費などの特性。
さらに、カーボンファイバー材料は、ヨットの計器ダイヤルやアンテナ、舵、デッキ、キャビン、隔壁などの強化構造にも使用できます。
一般に、炭素繊維の海洋分野への応用は比較的遅くから始まりました。今後、複合技術の発展、海洋軍事の発展、海洋資源の開発、装備品の設計能力の向上に伴い、炭素繊維およびその複合材料の開発が推進されることになります。繁栄します。
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投稿時間: 2021 年 8 月 30 日