1、聚合物基復(fù)合材料在造船業(yè)中的應(yīng)用110207102 陳懿璽1. 1. 可靠的力學(xué)性能可靠的力學(xué)性能可靠的力學(xué)性能是選擇結(jié)構(gòu)材料的重要考慮因素。可靠的力學(xué)性能是選擇結(jié)構(gòu)材料的重要考慮因素。船舶工作環(huán)境復(fù)雜惡劣，結(jié)構(gòu)材料必須具有良好的力學(xué)性能。船舶工作環(huán)境復(fù)雜惡劣，結(jié)構(gòu)材料必須具有良好的力學(xué)性能。船體結(jié)構(gòu)對材料的強度、塑性及韌性等指標有嚴格的要求。船體結(jié)構(gòu)對材料的強度、塑性及韌性等指標有嚴格的要求。聚合物基復(fù)合材料主要通過選擇鋪層厚度、樹脂材料、工藝來保證。聚合物基復(fù)合材料主要通過選擇鋪層厚度、樹脂材料、工藝來保證。2. 2. 良好的工藝性能良好的工藝性能即材料加工后性能損失最小。即材料加工后性能

2、損失最小。船舶制造工藝包括各種材料加工、成形、裝配、焊接（如鋼）等過船舶制造工藝包括各種材料加工、成形、裝配、焊接（如鋼）等過程。程。對金屬材料來講，表征工藝性能的指標主要是冷、熱彎曲變形和切對金屬材料來講，表征工藝性能的指標主要是冷、熱彎曲變形和切削加工、焊接、鍛壓、鑄造等。削加工、焊接、鍛壓、鑄造等。其中對鋼材，彎曲和焊接工藝性能尤為重要。其中對鋼材，彎曲和焊接工藝性能尤為重要。3. 3. 環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性 工作環(huán)境也是選材考慮的重要因素，腐蝕環(huán)境、高溫、低溫等工作環(huán)境也是選材考慮的重要因素，腐蝕環(huán)境、高溫、低溫等惡劣環(huán)境能使材料工作性能變壞。惡劣環(huán)境能使材料工作性能變壞。 比如海船，

3、由于長期處于有鹽霧、潮氣、強烈的紫外線和帶微比如海船，由于長期處于有鹽霧、潮氣、強烈的紫外線和帶微堿性海洋環(huán)境，金屬船體更容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而且涂裝漆膜也堿性海洋環(huán)境，金屬船體更容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而且涂裝漆膜也易發(fā)生皂化、老化等破壞作用。船舶的維修工程一般耗資巨大，因易發(fā)生皂化、老化等破壞作用。船舶的維修工程一般耗資巨大，因此要求造船材料必須具有一定的耐腐蝕性，而且船舶要采取各種防此要求造船材料必須具有一定的耐腐蝕性，而且船舶要采取各種防腐措施。腐措施。4. 4. 經(jīng)濟性經(jīng)濟性 在滿足材料力學(xué)性能、使用性能等要求的前提下，盡可能選擇在滿足材料力學(xué)性能、使用性能等要求的前提下，盡可能選擇成本

4、低、質(zhì)量高、供應(yīng)量充足的材料，以使設(shè)計與建造的船舶獲得成本低、質(zhì)量高、供應(yīng)量充足的材料，以使設(shè)計與建造的船舶獲得良好的經(jīng)濟效益。同時，不僅要考慮材料單位質(zhì)量費用，還應(yīng)考慮良好的經(jīng)濟效益。同時，不僅要考慮材料單位質(zhì)量費用，還應(yīng)考慮加工成本。加工成本。1. 制造軸承和機器零件； 2. 制造具有無磁性、減震、透明等性能特點的電器和航海儀器的零件和元件； 3. 制造管系、海水泵、淡水泵以及其他部件； 4. 用于艦船功能高分子材料及涂料，及具有減阻、降噪、紅外隱身、雷達隱身、防腐等特殊功能的艦船用涂料。1、質(zhì)輕、高強，對船艇減重有較大潛力 ；2、耐腐蝕，抗海生物附著；3、無磁性，因而是獵/掃雷艦艇的最佳

5、結(jié)構(gòu)功能材料；4、介電性和微波穿透性好；5、沖擊韌性好，能吸收高能量；6、導(dǎo)熱系數(shù)低，隔熱性好；7、船體表面可到達鏡面光滑； 8、可設(shè)計性好，能按船體各部件的不同要求實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計；9、整體性好，船體無接縫和縫隙，可防滲漏 ；10、成型簡便，比鋼制，木質(zhì)船省工，且批產(chǎn)性好；11、維修保養(yǎng)方便，全壽命期的經(jīng)濟性能好。1、基體樹脂 聚酯樹脂 環(huán)氧樹脂 乙烯基酯樹脂 酚醛樹脂2、增強材料 無堿玻璃纖維 玻璃纖維增強尼龍粒料 中堿玻璃纖維 碳纖維 凱夫拉纖維3、輔助材料 交聯(lián)劑 引發(fā)劑和促進劑 觸變劑 阻聚劑 顏料糊（樹脂色漿） 固化劑 添加型阻燃劑4、夾芯材料 各種泡沫芯材 Balsa輕木 各種蜂窩材

6、 玻璃鋼是玻璃纖維增強型熱固性工程塑料。是玻璃纖維和酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂的結(jié)合才產(chǎn)物。成型工藝有壓鑄法和接觸成型法。其中壓鑄法是將玻璃纖維和樹脂混合物在模具中壓鑄成型，然后再一定溫度下固化；接觸成型法是預(yù)制仿真模具，涂上樹脂玻璃纖維布或浸膠玻璃纖維布貼在模具上，再涂樹脂膠，再貼玻璃布，達到厚度后，固化脫模再處理即可。成型方法成型方法工藝過程簡介工藝過程簡介特點特點典型產(chǎn)品典型產(chǎn)品手糊成型一層液體熱固性樹脂，一層纖維增強材料，以手持輥子或刷子使樹脂浸漬纖維增強材料，并驅(qū)除氣泡。鋪層操作反復(fù)多次，直到達到制品的設(shè)計厚度。 固化。 適合少量生產(chǎn)；可制造大型制品和型狀復(fù)雜產(chǎn)品；易進行材料設(shè)計；可獲得具有

7、自由色彩和光澤的表面；屬于勞動密集型生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量由工人訓(xùn)練程度決定；艦艇、風(fēng)力發(fā)電機葉片、游樂設(shè)備、冷卻塔殼體、建筑模型樹脂傳遞成型將纖維增強材料置于上下模之間；合模并將模具夾緊；在壓力下注射樹脂；樹脂固化后打開模具，取下產(chǎn)品。閉模成型，生產(chǎn)環(huán)境好；勞動強度低，對工人技術(shù)熟練程度的要求低；制品兩面光，可作有表面膠衣的制品，精度高；小型飛機與汽車零部件、客車座椅、儀表殼真空袋法成型將手糊或噴射好的積層在樹脂的A階段與模具在一 起，在積層上覆以橡膠袋，周邊密封，在后用真空泵抽真空，而被壓實、成型。由于壓力，纖維得以較好地浸漬樹脂；有利于操作人員健康和安全；額外的工藝過程增加了勞動力和袋材成本；艇、賽車、芯材粘結(jié)、飛機鼻錐雷達罩、機翼、方向舵SYBO復(fù)合材料公司制造的一款奇特姆小船，由于采納了雙層真空袋滲透工藝制備船，因此重量減到260 磅/118千克。 長18英尺的船體正在進行雙層真空袋滲透準備，內(nèi)部剛鋪裝好一層內(nèi)袋用于真空滲透。 套上外袋的制件，準備進行獨立的抽真空。外袋進行密