Ứng dụng của vật liệu composite sợi carbon trong vỏ tàu và các bộ phận chịu áp lực dưới nước
Trước đây, vật liệu composite sợi carbon chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Trong những năm gần đây, vật liệu composite tiên tiến này cũng dần được ngành công nghiệp chế tạo thiết bị tàu thủy và dưới nước coi trọng. Sau đây sẽ giới thiệu những ưu điểm ứng dụng của vật liệu composite sợi carbon trong vỏ tàu và các bộ phận chịu áp lực dưới nước.
Các ưu điểm ứng dụng của vật liệu composite sợi carbon trên thân tàu:
So với các vật liệu đóng tàu truyền thống, vật liệu composite sợi carbon có những lợi thế đặc biệt về hiệu suất. Thứ nhất, vật liệu tổng hợp sợi carbon có tính chất cơ học tốt. Sử dụng nó để sản xuất thân tàu có lợi cho việc giảm trọng lượng và do đó giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Dưới tiền đề của thiết kế và tùy chỉnh quy mô lớn, thân tàu được chế tạo tương đối nhanh, và chi phí xây dựng và bảo trì thấp hơn nhiều so với vật liệu làm vỏ tàu bằng thép. Điều đặc biệt quan trọng là giao diện được tạo thành bởi sợi carbon và ma trận nhựa có thể ngăn chặn hiệu quả sự lan truyền vết nứt và có khả năng chống mỏi tốt. Ngoài ra, tính trơ hóa học của bề mặt sợi carbon phản ánh khả năng chống ăn mòn, có thể làm giảm hiệu quả các nguy cơ như thủy sinh.
Vật liệu composite sợi carbon có tính thấm sóng và âm thanh tốt, không nhiễm từ tính. Các tàu chiến tàng hình hiện có được làm từ vật liệu composite sợi carbon. Cấu trúc thượng tầng của con tàu được làm bằng vật liệu composite sợi carbon. Trong khi giảm trọng lượng thân tàu, nó có thể truyền và nhận sóng điện từ ở tần số xác định trước bằng cách nhúng một lớp chọn lọc tần số có chức năng lọc trong lớp xen kẽ, từ đó che chắn radar của đối phương. sóng điện từ.
Ngoài boong thân tàu và cấu trúc thượng tầng, vật liệu composite sợi carbon cũng có thể được sử dụng trong các khía cạnh khác của con tàu. Khi được sử dụng trong các chân vịt và trục đẩy của hệ thống đẩy của tàu trinh sát và tàu hành trình nhanh, nó có thể làm giảm đáng kể hiệu ứng rung và tiếng ồn của thân tàu. Khi áp dụng cho bánh lái, các thiết bị cơ khí đặc biệt và hệ thống đường ống, hiệu suất tổng thể vượt trội hơn nhiều so với các vật liệu kim loại truyền thống.
Ưu điểm ứng dụng của vật liệu composite sợi carbon trong các thành phần chịu áp lực dưới nước:
Do có lợi thế về mật độ thấp, độ bền cao, mô đun cao, khả năng chống mỏi, chống ăn mòn và khả năng chỉ định tốt, vật liệu composite sợi carbon đã được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận chịu áp lực của các tàu lặn khác nhau, tàu lượn biển sâu và các thiết bị khác. .
Để đáp ứng hơn nữa nhu cầu của các mục đích khác nhau như an ninh quân sự, thăm dò tài nguyên, thăm dò khoa học và phát triển thương mại trong lĩnh vực biển, thiết bị hàng hải hạng nhẹ hiệu suất cao với các chuyến đi dài, tốc độ cao và thậm chí độ sâu lặn lớn đã trở thành sự phát triển chính. xu hướng. Các bộ phận làm bằng vật liệu composite sợi carbon có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về trọng lượng thấp, độ bền cao, ổn định áp suất tốt và trở thành nguyên liệu thô lý tưởng cho các thiết bị hàng hải tiên tiến.
