在现代船舶进步过程中,美、俄(苏)、英、德、法、日等船舶强国,均将材料技术进步视作船舶进步的基础和先导,对材料技术进步给予了高度看重,不只在不一样的进步时期从船舶材料技术进步的顶层研究,拟定了进步策略规划,投入大量人力、财力持续拓展基础材料技术、新兴材料技术的研发和前沿技术的探索,而且很重视试验验证平台(包含试验潜艇)的建设。
在现代船舶进步过程中,美、俄(苏)、英、德、法、日等船舶强国,均将材料技术进步视作船舶进步的基础和先导,对材料技术进步给予了高度看重,不只在不一样的进步时期从船舶材料技术进步的顶层研究,拟定了进步策略规划,投入大量人力、财力持续拓展基础材料技术、新兴材料技术的研发和前沿技术的探索,而且很重视试验验证平台(包含试验潜艇)的建设。随着着船舶进步,经过不断革新,与时俱进,大家不只研制了满足船舶各进步时期所需的各种材料,而且已形成非常强的材料技术的研究、生产能力和完整的门类齐全的配套体系,打造起了较健全的船舶材料体系和船舶材料技术的基本理论、办法、工艺等。着眼于目前船舶材料技术的进步情况,立足于21世纪前期(2035年前)的高新技术进步,可以预见,21世纪前期船舶材料技术未来发展趋势将呈现出高、复、钛、稳、防、有、无、前、用、低等10大特点。
1、“高”——船舶船体钢材仍向高性能化进步
船舶结构钢将来的进步趋向主要为:
1.仍将高性能化作为追求的主要进步方向,重视提升钢材的整体性能,包含强度、塑性、韧性、抗爆性能、抗脆性破坏、耐海水腐蚀、抗疲劳特质等。
2.极其重视冷热加工、焊接等工艺性能的研究,将改变结构钢工艺性能作为以后要紧的进步方向。3.重视高强度结构钢配方设计、制备应用技术的理论和办法的研究、健全。4.在重视高性能化进步的同时,追求低本钱的经济性能等。
2、“复”——研发高性能多功能复合材料的趋势方兴未艾
船舶复合材料技术将来进步的趋向主要为:
1.研发低本钱/高性能化的复合材料及其商品是将来的主要发展势头。
2.由单纯承载结构型复合材料向多功能型复合材料(兼具结构型、隔声、吸声、阻尼、雷达隐身等特质)进步。
3.船舶复合材料结构和构件的寿命一般需要长达20年以上,研发复合材料结构健康监测和修补技术,以保证其长期安全靠谱,是将来进步的要紧方向。
4.重视研发复合材料部件之间及其与钢结构之间的便捷、靠谱的连接技术等。
3、“钛”——高性能钛合金的研发与推广应用势在必行
将来船舶防护材料技术的主要发展势头为:
1.在继续提升或维持钛合金现有特质的同时,应将减少钛合金及其商品的制导致本作为将来进步的要紧方向。
2.拓展施工便捷、安全、靠谱的钛合金焊接及制造(弯曲、成型等)工艺等技术研究是将来进步的又一要紧方向。
3.重视在船舶研制中进一步推广应用钛合金及其商品。
4.进一步健全钛合金材料体系,继续研发、拓展船用钛合金商品系列等。
4、“隐”——仍将研发高性能隐身材料列为要紧进步方向
将来隐身材料技术进步的主要方向为:
1.综合化、高性能化是将来船舶隐身材料技术进步的主要方向。
2.适应主动振动噪声控制元器件需要的隐身材料技术研究。
3.具备低频消声和去耦用途的声学覆盖层(含消声瓦)的材料技术研究。
4.声隐身、尾迹隐身等前沿技术研究。
5.新型隐身材料制备与应用(含测试、施工工艺)技术研究等。
5、“防”——船舶防护材料以环保高寿命为重点正蓄势待发
将来船舶防护材料技术的主要发展势头为:
1.以高性能防护材料(如金属合金、纳米材料、生物仿生材料等)替代单一防护功能材料为进步方向,力争一材多用,一材足用。
2.舰艇易腐蚀和污损部位(如海水管系、上层建筑、紧固件、液舱等)的腐蚀和污损特质、机理及涂层防护技术的研究,将能有些放矢、因地制宜、因材施用地解决不同部位的防护难点。
3.鉴于新的国际海洋法的需要,与海洋环境污染的严峻形势,防护材料技术的进步过程中,在加大防护性能的同时,以追求环保、经济性为要紧指标。
4.应加大研究船舶的全寿期最好防护技术策略,并重视对防护成效进行有效监控与合理预测。
5.重视防滑、耐高温密封防漏、舱室高性能环保性装饰等船舶用特殊材料技术的研发和应用等。
6、“有”——船舶用有色金属材料仍需加大推广应用
将来船舶用有色金属材料技术的主要发展势头为:
1.铝合金。拓展高强度耐腐蚀铝合金材料的研究,以满足新一代航空母舰大量减轻重量、提升结构的疲劳强度等需要;同时,拓展铝合金结构靠谱性研究,以提升高速铝质船的结构设计、操纵和维护能力。
2.铜合金。研制更高流速极限的船舶用铜质管系(现在一般为3m/s),以解决现在紫铜或B10镍铜合金耐海水冲刷腐蚀性能或耐含砂海水腐蚀性能差的问题。
3.镁合金。拓展镁包锌型、镁包铝型复合牺牲阳极的研究,对钢结构推行长期、稳定的保护。
7、“无”——开辟无机材料在船舶装备上应用的新范围
将来船舶用无机材料技术的主要发展势头为:
1.拓展无机材料在复杂海洋环境中的工作性能和腐蚀用途规律研究,提升环境适应性,提升防火、保温、吸振、防腐等特殊性能。
2.拓展高强轻质海工混凝土制备、生产及应用技术的研究,进一步促进类似海工建筑物的进步和应用,如离岸混凝土钻采平台及储运平台、趸船、浮船坞、起重船等工程船舶。
3.研发具备优良综合性能(如工艺性、保温隔热、防火、防腐、经济性)的船舶内装饰材料。
8、“前”——船舶材料前沿技术呈现百花齐放未来发展趋势
将来船舶前沿材料技术的进步主要呈现如下趋势:
1.自主革新、“奇思妙想”,提出新颖的前沿材料技术项目,并下功夫攻克技术难题,获得革新突破,发挥前沿材料技术独特的优势,从而给船舶装备性能带来显著的提高。如压电阻尼新型减振材料技术、智能可见光隐身材料技术、潜艇液体隐身衣材料技术、纳米材料技术等前沿材料技术。
2.加大船舶装备对材料技术进步的需要探索,为研发新型材料技术提供思路和办法;加大对新材料原理、办法、设计及制造技术的研究,为上船用做好技术储备。
3.加大新材料新工艺的应用技术研究,必要时可通过条件保障设施拓展陆上演示验证,或在其他非船舶行业拓展应用探索,从中积累经验,健全技术,给舰艇装备一次性成功用新兴材料奠定基础等。
9、“用”——加大材料应用技术的研究必不可少
将来船舶材料应用技术未来发展趋势主要有:
1.拓展面向应用对象的材料技术研究,使任何一项材料技术的研制有据可循,任何一项材料技术的应用有需要空间,这对推进新材料和新技术的研发与应用,具备要紧意义。
2.拓展新型船舶材料应用技术研究与试验验证,通过一流的材料应用技术与优良的实验验证结果,推进新材料的进步与应用。
3.拓展新型船舶材料实船应用与推广研究,通过实船应用验证其上船成效,寻求契机进行推广应用等。
10、“低”——船舶材料技术一如既往向低本钱化的方向进步
将来船舶材料技术低本钱化未来发展趋势主要为:
1.研究、打造一套较为健全的、可满足工程实质应用的衡量、评估船舶材料经济性的基础理论、指标体系。
2.船舶材料经济性评估(计算)办法研究。
3.船舶材料经济性设计指导性文件(标准)研究、编制等。
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