聚合物基復合材料在造船業中的應用110207102陳懿璽船體結構船體材料需要滿足的要求1.可靠的力學性能①可靠的力學性能是選擇結構材料的重要考慮因素。②船舶工作環境復雜惡劣，結構材料必須具有良好的力學性能。③船體結構對材料的強度、塑性及韌性等指標有嚴格的要求。④聚合物基復合材料主要通過選擇鋪層厚度、樹脂材料、工藝來保證。2.良好的工藝性能①即材料加工后性能損失最小。②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。③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。④其中對鋼材，彎曲和焊接工藝性能尤為重要。船體材料需要滿足的要求3.環境適應性工作環境也是選材考慮的重要因素，腐蝕環境、高溫、低溫等惡劣環境能使材料工作性能變壞。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境，金屬船體更容易發生電化學腐蝕，而且涂裝漆膜也易發生皂化、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腐措施。4.經濟性在滿足材料力學性能、使用性能等要求的前提下，盡可能選擇成本低、質量高、供應量充足的材料，以使設計與建造的船舶獲得良好的經濟效益。同時，不僅要考慮材料單位質量費用，還應考慮加工成本。高分子材料在艦船與海洋工程中的應用制造軸承和機器零件；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；制造管系、海水泵、淡水泵以及其他部件；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。聚合物基復合材料的優點1、質輕、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/掃雷艦艇的最佳結構功能材料；4、介電性和微波穿透性好；5、沖擊韌性好，能吸收高能量；6、導熱系數低，隔熱性好；7、船體表面可到達鏡面光滑；8、可設計性好，能按船體各部件的不同要求實現優化設計；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，木質船省工，且批產性好；11、維修保養方便，全壽命期的經濟性能好。聚合物基復合材料船體原料及其種類1、基體樹脂聚酯樹脂環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、輔助材料交聯劑引發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輕木各種蜂窩材玻璃鋼的組成和制備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氧樹脂的結合才產物。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。各種增強纖維的力學性能比較各種泡沫芯材的主要性能和適用場合纖維增強復合材料成型工藝簡介成型方法工藝過程簡介特點典型產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，并驅除氣泡。鋪層操作反復多次，直到達到制品的設計厚度。

固化。

適合少量生產；可制造大型制品和型狀復雜產品；易進行材料設計；可獲得具有自由色彩和光澤的表面；屬于勞動密集型生產，產品質量由工人訓練程度決定；艦艇、風力發電機葉片、游樂設備、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，取下產品。閉模成型，生產環境好；勞動強度低，對工人技術熟練程度的要求低；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、飛機鼻錐雷達罩、機翼、方向舵各種成型工藝產品實例SYBO復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，內部剛鋪裝好一層內袋用于真空滲透。套上外袋的制件，準備進行獨立的抽真空。外袋進行密封抽真空。其它成型工藝原料模具木模石膏模水泥模石蠟模金屬模等2.脫模劑聚乙烯醇脫