
海洋经济哪些板块会用到复合材料?
另外,会议强调,要做强做优做大海洋产业,推动海上风电规范有序建设,发展现代化远洋捕捞,发展海洋生物医药、生物制品,打造海洋特色文化和旅游目的地,推动海运业高质量发展。
您知道吗?复合材料在海洋经济中扮演着至关重要的角色,因为它们能完美应对海洋环境的严苛挑战——高强度、轻量化、优异的耐腐蚀性、抗疲劳性以及可设计性强。以下是一些海洋经济中广泛应用复合材料的关键板块:
船舶与航运:
船体结构: 玻璃纤维复合材料是最常见的,用于建造各种尺寸的休闲船艇(帆船、游艇、摩托艇)、渔船、工作艇(巡逻艇、引航船)、小型客船、高速船艇(如穿浪艇)甚至部分军用舰艇(如扫雷艇、隐形舰艇)。碳纤维复合材料则用于高性能赛艇、超级游艇的上层建筑和关键结构件,以追求极致的轻量化和强度。
上层建筑与甲板室: 减轻重量、降低重心、提高稳定性。
管道系统: 替代金属管道,解决腐蚀问题。
推进系统: 螺旋桨、推进轴、导流罩等。
内部装饰与家具: 防火、轻量化、设计灵活。
海洋可再生能源:
能量转换装置结构: 浮标、振荡水柱、摆板、水轮机叶片等直接承受海浪冲击的结构,需要极高的耐疲劳、耐腐蚀和轻量化特性。
系泊系统部件: 轻质高强的复合材料部件有助于降低系统负载。
风机叶片: 几乎全部由玻璃纤维和碳纤维增强复合材料制成,是实现超长叶片(100米以上)、承受巨大风载荷和自重、保证长期可靠性的关键。
机舱罩与导流罩: 保护内部设备,需轻量化和耐候性。
塔筒: 探索使用复合材料(特别是碳纤维)制造或增强塔筒,以支撑更高的轮毂高度和更大的风机。
海上风电: 这是复合材料用量最大的领域之一。
波浪能与潮汐能:
海洋油气勘探与开发:
海底管道: 柔性复合管(如非粘结性柔性管)因其优异的耐腐蚀性、抗疲劳性、易铺设性和适应复杂地形能力,广泛应用于深水油气田的立管、出油管、跨接管等。
平台结构: 甲板、模块、生活楼、直升机甲板、走道格栅等使用复合材料,减轻重量(对浮式平台尤其重要)、提高耐腐蚀性、降低维护成本。
压力容器: 用于储存气体或液体。
系泊缆绳: 高性能合成纤维(如芳纶、高模量聚乙烯)制成的缆绳具有高强度、轻质、耐腐蚀和低蠕变特性,用于深水系泊。
水下生产系统: 保护罩、框架、浮力模块等。
海水养殖:
框架结构: 使用大型玻璃钢或先进复合材料管材/型材制造网箱框架,比传统金属更耐腐蚀、免维护、寿命长,且不会污染养殖环境。也用于大型深远海养殖平台的支撑结构。
浮筒与浮力系统: 提供浮力,需耐压、耐冲击、耐海水腐蚀。
养殖网箱与平台:
工作船艇: 用于投喂、监测、运输的船艇。
附件: 走道、扶手、操作平台等。
海洋工程与基础设施建设:
港口与码头设施: 护舷板、防撞桩、系船柱、走道、面板、浮码头/趸船等,要求高耐久性和低维护。
跨海大桥: 桥面板(特别是可快速更换的轻量化面板)、缆索(CFRP缆索)、加固补强材料。
海底隧道: 管片连接件、内衬、临时支撑结构等。
防波堤与护岸: 消浪结构单元、护面块体(探索中)。
海洋观测与监测:
浮标与潜标: 壳体、传感器支架、浮力材料,要求耐腐蚀、耐生物附着、长期稳定。
水下机器人: 耐压壳体、框架、机械臂、推进器部件,要求轻质高强、低磁性和声学特性可控。
传感器外壳与平台: 保护精密仪器免受海水侵蚀。
海底电缆:
保护套管与铠装层: 使用芳纶、玻璃纤维等增强材料提供机械保护(抗拉、抗压、抗冲击)和阻水功能。
海洋旅游与休闲:
游艇与帆船: 高端市场大量使用先进复合材料。
水下观光潜艇/舱: 耐压壳体、结构件。
水上运动器材: 冲浪板、皮划艇、桨板等。
总结来说,复合材料的核心优势使其成为海洋经济不可或缺的材料选择:
无与伦比的耐腐蚀性: 根本性解决金属在海水中的锈蚀问题,大幅延长使用寿命,降低全生命周期成本。
出色的轻量化: 提高船舶航速和载重,降低平台重心和建造成本,提升可再生能源设备的效率。
卓越的疲劳性能: 能承受海洋环境中的长期交变载荷(风、浪、流)。
优异的设计自由度: 可实现复杂气动/水动外形(如风机叶片、船体),优化性能。
低维护需求: 减少昂贵的海上维护作业。
良好的绝缘性: 电绝缘、隔热隔音。
随着海洋经济向深远海、绿色化、智能化方向发展,对材料性能的要求不断提高,高性能复合材料(特别是碳纤维复合材料)的应用深度和广度将持续扩大。

