Aplikácia kompozitných materiálov v lodnom priemysle - Znalosti - Vysoký polymér Quanzhou Neweco
V súčasnosti sa bežne používajú dva typy škrupinových materiálov: kovové materiály a nekovové materiály. Medzi kovové materiály patrí oceľ, zliatiny hliníka, zliatiny titánu atď. Nekovové materiály, ako napríklad drevo a kompozitné materiály.
Drevo je jedným z najstarších materiálov trupu. Je ľahký a má dobré mechanické vlastnosti, ale je náchylný na hnilobu, mory a oheň. Vďaka svojej štruktúre nie je v súčasnosti vhodný pre veľké lode. Dopyt po ľahkej lodi a opätovné použitie legovaného materiálu vedie k tomu, že sa hliníková zliatina v praxi ďalej rozvíja. Pretože hliníková zliatina má malú hustotu ako veľkú intenzitu a nemá magnetizmus, vysokú vodivosť a vedenie tepla na čakanie na nehnuteľnosť, v súčasnosti sa hliníková zliatina používa vo veľkých množstvách pre stredné a malé osobné lode, hausbóty, rýchle člny a vysokorýchlostné rakety. Čakajúca loď Loď, hliadkovací čln, ochranná loď (napríklad nadstavba čiastočnej vojnovej lode).
Už viac ako 50 rokov sa titán používa iba v oblasti strojárskych materiálov. Vďaka svojim neporovnateľným špeciálnym vlastnostiam sa však rýchlo začal používať vo všetkých oblastiach života. Titánová zliatina sa nazýva „námorný kov“ preto, lebo má odolnosť proti korózii, odolnosť, odolnosť, spoľahlivosť, stabilitu a rôzne špeciálne vlastnosti požadované pre námorné materiály. Avšak kvôli vysokej cene zliatin titánu nemôže nahradiť hliníkové zliatiny a oceľ vo veľkom meradle a používa sa iba v špeciálnych lodných konštrukciách a častiach.
Kompozity V 40. rokoch 20. storočia americké námorníctvo ako prvé použilo kompozitné materiály pri stavbe lodí, čím otvorilo novú kapitolu v stavbe lodí. Svet začal vývojom najrôznejších zložených lodí. Kompozitné materiály sa čoraz viac používajú v rýchlostných člnoch, jachtách, závodných člnoch a malých komerčných rybárskych člnoch, ako sú trawlery.
V posledných rokoch sa pokrokové kompozity a ľahké konštrukčné technológie stali kľúčovými technológiami na zníženie hmotnosti tela. Kompozitné materiály ako nové funkčné konštrukčné materiály s nízkou hmotnosťou, pevnosťou a vysokou tuhosťou, dobrým tlmiacim účinkom, odolnosťou proti únave, odolnosťou proti tečeniu, odolnosťou proti chemickej korózii, dobrou odolnosťou proti opotrebovaniu, nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti a priepustnosťou pre röntgenové lúče sú dobrými predpokladmi. Zvláštnosťou je, že pozornosť lodiarskeho priemyslu, najmä v oblasti výroby je vysoko kvalitná konštrukcia trupu veľkou výhodou. Procesom nezvárania, nie nitovania sa veľmi dosahuje celková hmotnosť lode, takže loď môže ľahko dosiahnuť vyššiu rýchlosť.
Hlavnými kompozitnými materiálmi použitými v trupe sú uhlíkové vlákna, aramidové vlákna a sklenené vlákna. Existuje päť typických štruktúr zložených trupov: jednoduchá doska a štruktúra rebier, sendvičová štruktúra, štruktúra tvrdých škrupín, štruktúra kriviek a hybridná štruktúra.
Počínajúc malými motorovými člnmi prešlo použitie kompozitných materiálov na lodiach zhruba tromi etapami. Prvý stupeň, ktorý sa používa hlavne v minolovkách a iných malých lodiach a má nízke energetické nároky, sa dá vytvoriť ako celok. V druhej etape sa čiastočne používal na veľkých a stredných lodiach, ale koncepcia použitia sa stále obmedzovala na tradičný dizajn trupu a kompozitné materiály hrali iba podpornú úlohu pri znižovaní kvality a zlepšovaní odolnosti častí proti korózii. V tretej etape, na začiatku stavby lode, nie je možné alebo len ťažko dosiahnuteľné dosiahnuť rôzne zložité situácie, ktorým čelí použitie kompozitného materiálu ako hlavného materiálu trupu na dosiahnutie iných materiálov. V súčasnosti morské kompozity prerazili druhú vrstvu a vyvinuli sa do tretej vrstvy.